一种基于动作识别的绵羊行为监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于动作识别的绵羊行为监测系统，包括行为监测端和控制端；行为监测端通过无线网络与控制端相连；所述行为监测端包括：处理器、供电模块、通信模块、传感器模块；控制端包括PC机以及设于PC机上的控制软件，控制端用于对多个行为监测端的数据进行分析，并对获取的数据进行备份。本发明专利技术能一次性采集多只动物信息，避免传统图像采集对群居动物采集易出现误差的问题；能远程修改采集频率，能将采集的数据与动物行为分析数据库进行比对，判断动物的行为；能将采集的动作与高危动作数据库进行比对，并对动物的高危动作进行报警。

A sheep behavior monitoring system and method based on action recognition

【技术实现步骤摘要】
一种基于动作识别的绵羊行为监测系统及方法
本专利技术涉及动物行为识别
，特别是一种基于动作识别的绵羊行为监测系统及方法。
技术介绍
现在的动物行为识别一般靠人工记录，也有靠机器视觉行为识别的。但是这两种方式检测的动物数量少，机器视觉图像处理造价较高。专利申请号：CN201010140888.0公开自然环境中动物行为视频监测方法与装置，通过主控模块、摄像机模块、数据存储模块、可调磁刺激模块、GPS模块和GPRS模块，追踪动物的活动路径，自动根据动物的运动状态，开启/停止视频或图片记录、存储观测数据，并将数据发送到后台服务器。该专利是基于图像采集来实现动物行为监测，这种方式检测的动物数量少，容易出现误差。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种基于动作识别的绵羊行为监测系统及方法，本申请解决传统靠视觉行为识别不能记录大量动物的弊端，本申请利用卡尔曼动态滤波算法能够快速求解到动物的实时状态，采集的行为信息多，能及时对异常行为进行预警。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于动作识别的绵羊行为监测系统，包括行为监测端和控制端；行为监测端通过无线网络与控制端相连；所述行为监测端包括：处理器，所述处理器用于对获取的数据通过卡尔曼动态滤波算法快速求解处理，得到动物载体当前的运动姿态；供电模块，所述供电模块用于为行为监测端内的各个耗电模块提供电能；通信模块，所述通信模块用于与控制端建立数据链接通道，并实现远程数据传输；传感器模块，所述传感器模块用于获取动物载体的角速度、加速度、三轴欧拉角、三轴磁场、气压和高度信息，并将获取到的信息发送给处理器；控制端包括PC机以及设于PC机上的控制软件，控制端用于对多个行为监测端的数据进行分析，并对获取的数据进行备份。进一步的，其还包括预警模块，所述预警模块用于对动物载体的异常行为进行预警。进一步的，所述供电模块包括微型纽扣电池或微型太阳能电池板。进一步的，所述处理器的型号为STM32F103。进一步的，传感器模块为MPU6050三轴模块和BMP180气压计模块。一种绵羊行为监测方法，所述方法包括：S1、获取动物载体的数据信息，所述数据信息包括速度、加速度、三轴欧拉角、三轴磁场、气压和高度信息；S2、对获取的数据信息通过卡尔曼动态滤波算法快速求解处理，得到动物载体的当前运动姿态；S3、根据动物载体的当前运动姿态判断动物的行为。进一步的，在步骤S3中，根据动物载体的当前运动姿态判断动物的行为具体包括：调取动物行为分析数据库；根据当前运动姿态与动物行为分析数据库中的内容进行比对，若存在相似动作，则取相似动作对应的行为作为判定结果，若不存在相似动作，则将动物动作上传专家数据库，由专家进行人工分析；获取专家数据库的分析结果，并将专家分析的动作和结果更新到动物行为分析数据库。进一步的，所述方法还包括对异常行为进行报警，具体包括：获取动物当前运动姿态；由当前运动姿态与高危动作数据库中进行比对，若比对成功，则通过控制端进行预警，若比对失败，则移至动物行为分析数据库进行比对。进一步的，设定在监控过程中，还包括通过调节动物监测和分析的频率。进一步的，设定再监控过程中，还包括对行为监测端的低电量状态进行报警。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术能一次性采集多只动物信息，避免传统图像采集对群居动物采集易出现误差的问题；(2)本专利技术能远程修改采集频率，能将采集的数据与动物行为分析数据库进行比对，判断动物的行为；(3)本专利技术能将采集的动作与高危动作数据库进行比对，并对动物的高危动作进行报警。附图说明图1为本专利技术的系统结构示意图；图2为本专利技术行为监测端的结构示意图；图中，10-行为监测端，11-处理器，12-预警模块，13-通信模块，14-供电模块，15-传感器模块，20-控制端。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为使本专利技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1：本实施例提供一种基于动作识别的绵羊行为监测系统，如图1所示，包括行为监测端10和控制端20；行为监测端10通过无线网络与控制端20相连；如图2所示，所述行为监测端10包括：处理器11，所述处理器11用于对获取的数据通过卡尔曼动态滤波算法快速求解处理，得到动物载体当前的运动姿态；供电模块14，所述供电模块14用于为行为监测端内的各个耗电模块提供电能；通信模块13，所述通信模块13用于与控制端建立数据链接通道，并实现远程数据传输；预警模块12，所述预警模块12用于对动物载体的异常行为进行预警；传感器模块15，所述传感器模块15用于获取动物载体的角速度、加速度、三轴欧拉角、三轴磁场、气压和高度信息，并将获取到的信息发送给处理器11；控制端20包括PC机以及设于PC机上的控制软件，控制端20用于对多个行为监测端的数据进行分析，并对获取的数据进行备份。进一步的，所述供电模块14包括微型纽扣电池或微型太阳能电池板，所述处理器11的型号为STM32F103，传感器模块15为MPU6050三轴模块和BMP180气压计模块。本专利技术通过戴在动物身上的传感器模块15，处理器11低功耗MO系列，传感器模块15为MPU6050三轴模块和BMP180气压计模块，MPU6050三轴模块集成高精度的三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴欧拉角和三轴磁场，BMP180气压计模块能测算出气压，气压能结算出高度数据。经过卡尔曼动态滤波算法,能够快速求解出当前的实时运动姿态。实施例2：本实施例在实施例1的基础上，包括一种绵羊行为监测方法，所述方法包括：S1、获取动物载体的数据信息，所述数据信息包括速度、加速度、三轴欧拉角、三轴磁场、气压和高度信息；S2、对获取的数据信息通过卡尔曼动态滤波算法快速求解处理，得到动物载体的当前运动姿态；S3、根据动物载体的当前运动姿态判断动物的行为。进一步的，在步骤S3中，根据动物载体的当前运动姿态判断动物的行为具体包括：调取动物行为分析数据库；根据当前运动姿态与动物行为分析数据库中的内容进行比对，若存在相似动作，则取相似动作对应的行为作为判定结果，若不存在相似动作，则将动物动作上传专家数据库，由专家进行人工分析；获取专家数据库的分析结果，并将专家分析的动作和结果更新到动物行为分析数据库。进一步的，所述方法还包括对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动作识别的绵羊行为监测系统，其特征在于，包括行为监测端和控制端；行为监测端通过无线网络与控制端相连；所述行为监测端包括：/n处理器，所述处理器用于对获取的数据通过卡尔曼动态滤波算法快速求解处理，得到动物载体当前的运动姿态；/n供电模块，所述供电模块用于为行为监测端内的各个耗电模块提供电能；/n通信模块，所述通信模块用于与控制端建立数据链接通道，并实现远程数据传输；/n传感器模块，所述传感器模块用于获取动物载体的角速度、加速度、三轴欧拉角、三轴磁场、气压和高度信息，并将获取到的信息发送给处理器；/n控制端包括PC机以及设于PC机上的控制软件，控制端用于对多个行为监测端的数据进行分析，并对获取的数据进行备份。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于动作识别的绵羊行为监测系统，其特征在于，包括行为监测端和控制端；行为监测端通过无线网络与控制端相连；所述行为监测端包括：
处理器，所述处理器用于对获取的数据通过卡尔曼动态滤波算法快速求解处理，得到动物载体当前的运动姿态；
供电模块，所述供电模块用于为行为监测端内的各个耗电模块提供电能；
通信模块，所述通信模块用于与控制端建立数据链接通道，并实现远程数据传输；
传感器模块，所述传感器模块用于获取动物载体的角速度、加速度、三轴欧拉角、三轴磁场、气压和高度信息，并将获取到的信息发送给处理器；
控制端包括PC机以及设于PC机上的控制软件，控制端用于对多个行为监测端的数据进行分析，并对获取的数据进行备份。


2.根据权利要求1所述一种基于动作识别的绵羊行为监测系统，其特征在于，其还包括预警模块，所述预警模块用于对动物载体的异常行为进行预警。


3.根据权利要求1所述一种基于动作识别的绵羊行为监测系统，其特征在于，所述供电模块包括微型纽扣电池或微型太阳能电池板。


4.根据权利要求1所述一种基于动作识别的绵羊行为监测系统，其特征在于，所述处理器的型号为STM32F103。


5.根据权利要求1所述一种基于动作识别的绵羊行为监测系统，其特征在于，传感器模块为MPU6050三轴模块和BMP180气压计模块。


6.一种基于权1-权5所述绵羊行为监测方法，其特征在于，所述方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英杰，刘月琴，王楠，肖雪朋，么蕊，曹丽桃，
申请(专利权)人：河北农业大学，
类型：发明
国别省市：河北;13