一种定位栏母猪的监测系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种定位栏母猪的监测系统及方法，通过数据采集装置采集母猪的彩色图像、深度图像和热分布图像，并根据母猪的所述彩色图像、所述深度图像和所述热分布图像，获取母猪的体尺体况、体重和体温，以及根据母猪的所述体尺体况、体重和体温，获取母猪的生长健康状况评分。本发明专利技术实施例集成机器视觉、深度传感器、热成像传感器、物联网、信号处理、三维立体扫描以及智能信息处理等技术，包括母猪生理体征监测、体尺参数监测、健康状况监测、养殖环境评估等，能实现定位栏母猪体况信息和环境信息的及时、准确、快速以及自动化、智能化信息采集与监测。

A kind of monitoring system and method for sows

【技术实现步骤摘要】
一种定位栏母猪的监测系统及方法
本专利技术涉及畜牧
，尤其涉及一种定位栏母猪的监测系统及方法。
技术介绍
生猪生产是畜牧业的重要组成部分，我国规模化猪场母猪、商品猪繁育过程中母猪通常采取定位栏饲养方式。在定位栏母猪养殖生产中，母猪体尺体况、生理指标和养殖环境参数是影响生产性能和繁殖性能的重要因素，当母猪体况或环境发生异常情况时能够及时发现并作出评估和预警具有重要的现实意义，此外，母猪生长状况的日常生产档案记录对于优良品种选育和品种追溯也具有重要价值。目前，定位栏母猪健康状况和养殖状况巡检方法主要包括人工观察、环境传感器和视频监控等，也包括利用自导航移动平台的巡检平台的方式。其中，人工巡检方法受到人员、场地、种群数量等因素的限制，往往难以达到准确、快速、及时监测的目的，人力成本高，且对观察人员要求高、工作强度大，不能实现实时不间断巡检，发现异常情况不及时，规模化养殖管理过程中人力成本投入很大；传感器方式通常仅能采集环境指标，不能直接实时反映种猪生理体况信息；视频监控通常是被动的拍摄，受拍摄位置和角度所限，难以实现全方位覆盖的准确监控，且通常需要人工监控视频，难以满足监测的全面性、准确性的要求，因而也难以获得较好的监测精度和监测效果。当前，基于自导航移动平台(AGV)的畜禽养殖智能巡检装置一般需要依赖于系统地图、导航、避障等，需要搭载激光雷达、导航装置模块，一方面对于养殖场的复杂环境适应性较差，移动平台采用充电的方式，系统日常使用和维护面临加大压力，另一方面移动平台成本较高。此外，现有的移动平台巡检系统并未提出体况、生理指标以及巡检决策的智能模型，仅实现平台装置，在智能巡检实际应用中仍然存在诸多局限。因此，目前上述几种定位栏母猪的监测方式，存在人工或资金成本投入过大，且对于养殖场的复杂环境适应性较差、集成度不高，无法适应越来越高的智能巡检要求的问题。
技术实现思路
为了解决目前定位栏母猪的监测方式，存在人工或资金成本投入过大，且对于养殖场的复杂环境适应性较差、集成度不高，无法适应越来越高的智能巡检要求的问题，本专利技术实施例提供一种定位栏母猪的监测系统及方法。第一方面，本专利技术实施例提供一种定位栏母猪的监测系统，该系统包括：数据采集装置和闭环导轨，闭环导轨架设于母猪定位栏的正上方，数据采集装置与闭环导轨相连并沿闭环导轨移动；数据采集装置用于采集监测区域的环境信息、母猪的彩色图像、深度图像和热分布图像，并根据母猪的彩色图像、深度图像和热分布图像，获取母猪的体尺体况、体重和体温，以及根据环境信息、母猪的体尺体况、体重和体温，获取母猪的生长健康状况评分。优选地，数据采集装置包括数据处理模块，以及与数据处理模块分别相连的环境信息获取模块、彩色图像采集模块、深度图像采集模块、热分布图像采集模块；环境信息获取模块用于采集监测区域的环境信息，彩色图像采集模块、深度图像采集模块和热分布图像采集模块分别用于采集母猪的彩色图像、深度图像和热分布图像；数据处理模块分别用于根据彩色图像和深度图像获取母猪的三维点云数据，根据彩色图像或深度图像和三维点云数据获取母猪的体尺体况、根据体尺体况和三维点云数据提取母猪的特征点和轮廓线、以及根据特征点和轮廓线以及三维点云数据估算母猪的体重，并根据彩色图像和热分布图像估算母猪的体温。优选地，环境信息包括温度、湿度、CO2含量和NH3含量，深度图像采集模块采用Kinect传感器、热分布图像采集模块采用Flir热成像传感器。优选地，数据采集装置还包括无线模块，数据处理模块通过无线模块与服务器相连。优选地，该系统还包括两对U型凹槽滑轮和电机，一对U型凹槽滑轮固设于数据采集装置的一侧，另一对U型凹槽滑轮固设于数据采集装置的另一侧；两对U型凹槽滑轮中的一对为主动轮，另一对为从动轮，主动轮由电机驱动。优选地，该系统还包括供电滑触线和供电滑块电刷，供电滑触线设于闭环导轨的正上方，供电滑块电刷与数据采集装置固定连接，供电滑块电刷沿供电滑触线滑动以为数据采集装置供电。优选地，该系统还包括清洗装置和复位校准装置，清洗装置和复位校准装置分别设于闭环导轨的不同的两个固定处，复位校准装置用于数据采集装置停靠，清洗装置用于清洗数据采集装置。第二方面，本专利技术实施例还提供一种定位栏母猪的监测方法，该方法包括：采集监测区域的环境信息、母猪的彩色图像、深度图像和热分布图像；根据母猪的彩色图像、深度图像和热分布图像，获取母猪的体尺体况、体重和体温，以及根据环境信息、母猪的体尺体况、体重和体温获取母猪的生长健康状况评分。优选地，根据母猪的彩色图像、深度图像和热分布图像，获取母猪的体尺体况、体重和体温，具体包括：利用彩色图像和深度图像，获取母猪的三维点云数据；根据彩色图像或深度图像，以及三维点云数据，计算母猪的体尺体况；根据体尺体况对三维点云数据进行点云分层并提取层曲线，并根据层曲线提取母猪的体型特征点；根据三维点云数据和体尺体况，获取母猪的体重；根据彩色图像和热分布图像，获取母猪的体温。优选地，根据环境信息、母猪的体尺体况、体重和体温，获取母猪的生长健康状况评分，具体包括：将母猪的饲养数据输入至母猪养殖生长模型，输出饲养数据对应的体尺体况、体重和体温，饲养数据包括饲养时间、饲养量和监测区域的环境数据；其中，母猪养殖生长模型是根据第一样本饲养数据和第一样本体尺体况、体重和体温进行训练后得到的；将母猪的体尺体况、体重和体温输入至母猪生理健康智能分析模型，输出体尺体况、体重和体温对应的生长健康状况评分；其中，母猪生理健康智能分析模型是根据第二样本体尺体况、体重和体温和第二样本生长健康状况评分训练获得的。本专利技术实施例提供的定位栏母猪的监测系统及方法，通过数据采集装置采集母猪的彩色图像、深度图像和热分布图像，并根据母猪的所述彩色图像、所述深度图像和所述热分布图像，获取母猪的体尺体况、体重和体温，以及根据母猪的所述体尺体况、体重和体温，获取母猪的生长健康状况评分。本专利技术实施例集成机器视觉、深度传感器、热成像传感器、物联网、信号处理、三维立体扫描以及智能信息处理等技术，包括母猪生理体征监测、体尺参数监测、健康状况监测、养殖环境评估等，能实现定位栏母猪体况信息和环境信息的及时、准确、快速以及自动化、智能化信息采集与监测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的定位栏母猪的监测系统的总体示意图；图2为本专利技术实施例的定位栏母猪的监测系统的具体示意图；图3为本专利技术实施例的数据采集装置的结构示意图；图4为本专利技术实施例的定位栏母猪的监测方法的总体流程示意图；图5为本专利技术实施例的定位栏母猪的监测方法的具体流程示意图；其中：1、导轨支架2、U型凹槽滑轮3、主动滑轮支座本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定位栏母猪的监测系统，其特征在于，包括：数据采集装置和闭环导轨，所述闭环导轨架设于母猪定位栏的正上方，所述数据采集装置与所述闭环导轨相连并沿所述闭环导轨移动；/n所述数据采集装置用于采集监测区域的环境信息、母猪的彩色图像、深度图像和热分布图像，并根据所述彩色图像、所述深度图像和所述热分布图像，获取母猪的体尺体况、体重和体温，以及根据母猪的所述体尺体况、体重和体温与所述环境信息，获取母猪的生长健康状况评分。/n

【技术特征摘要】
1.一种定位栏母猪的监测系统，其特征在于，包括：数据采集装置和闭环导轨，所述闭环导轨架设于母猪定位栏的正上方，所述数据采集装置与所述闭环导轨相连并沿所述闭环导轨移动；
所述数据采集装置用于采集监测区域的环境信息、母猪的彩色图像、深度图像和热分布图像，并根据所述彩色图像、所述深度图像和所述热分布图像，获取母猪的体尺体况、体重和体温，以及根据母猪的所述体尺体况、体重和体温与所述环境信息，获取母猪的生长健康状况评分。


2.根据权利要求1所述的定位栏母猪的监测系统，其特征在于，所述数据采集装置包括数据处理模块，以及与所述数据处理模块分别相连的环境信息获取模块、彩色图像采集模块、深度图像采集模块、热分布图像采集模块；
所述环境信息获取模块用于采集监测区域的环境信息，所述彩色图像采集模块、深度图像采集模块和热分布图像采集模块分别用于采集母猪的所述彩色图像、所述深度图像和所述热分布图像；
所述数据处理模块用于根据所述彩色图像和所述深度图像获取母猪的三维点云数据，根据所述彩色图像或深度图像和所述三维点云数据获取母猪的体尺体况、根据所述体尺体况和所述三维点云数据提取母猪的特征点和轮廓线、以及根据所述特征点和轮廓线以及所述三维点云数据估算母猪的体重，并根据所述彩色图像和所述热分布图像估算母猪的体温。


3.根据权利要求2所述的定位栏母猪的监测系统，其特征在于，所述环境信息包括温度、湿度、CO2含量和NH3含量，所述深度图像采集模块采用深度传感器、所述热分布图像采集模块采用热成像传感器。


4.根据权利要求2所述的定位栏母猪的监测系统，其特征在于，所述数据采集装置还包括无线模块，所述数据处理模块通过所述无线模块与服务器相连。


5.根据权利要求1所述的定位栏母猪的监测系统，其特征在于，还包括两对U型凹槽滑轮和电机，一对所述U型凹槽滑轮固设于所述数据采集装置的一侧，另一对所述U型凹槽滑轮固设于所述数据采集装置的另一侧；所述两对U型凹槽滑轮中的一对为主动轮，另一对为从动轮，所述主动轮由所述电机驱动。


6.根据权利要求1所述的定位栏母猪的监测系统，其特征在于，还包括供电滑触线和供电滑块电刷，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奇峰，肖伯祥，于沁杨，高荣华，丁露雨，余礼根，马为红，
申请(专利权)人：农芯科技广州有限责任公司，北京农业信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：广东;44