一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统及检测方法，属于死鸡病鸡检测技术领域包括：鸡笼探测单元，用于采集鸡运行的活动轨迹数据，并通过活动轨迹数据分析识别鸡的状态数据；前置机，用于收集鸡笼探测单元数据；数据服务器，与前置机连接并将前置机收集的鸡笼探测单元数据进行处理；通过在每只鸡上扣一个脚环，测量鸡的最大位移和三维总方差，并通过机器学习方法来识别鸡的状态，从而判别出死鸡病鸡，探测终端通过无线与脚环自组网，显示每只鸡的活动状态，探测终端通过网络连接到系统，从而实现死鸡病鸡自动化的检测，实验证明识别准确率达95.6%，可达到了实用效果，减少了人工，提高了工作效率。提高了工作效率。提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统及检测方法


[0001]本专利技术属于死鸡病鸡检测
，具体涉及一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统及检测方法。

技术介绍

[0002]如今现代化养鸡场中，饲料和清水的供应、鸡蛋和鸡粪的收集、温度和风速的控制等，都已经实现自动化，但对于死鸡和病鸡的检测，仍然采用人工定时巡视和检查，而死鸡病鸡如不及时检查和清除会造成很大的危害和缺失，一方面，根据医学知识，鸡正常死亡后两小时，肌肉和血液开始繁殖病菌，五小时后，繁殖的病菌则成倍增长，这将会产生极大的危害，而若是因感染传染病引起的非正常死亡，则可能导致鸡群之间的交叉感染，如不及时清除会使养鸡场蒙受巨大的经济损失，另一方面，鸡的疫病尤其是禽流感疫情，仍然是抑制我国禽业发展的重要因素，目前尚无有效的治疗和预防禽流感疫情的方法，一旦爆发疫情，只能通过大量宰杀防止疫情蔓延，给养殖户造成巨大损失，能否及时发现疫情，尽快做出应对措施，是降低经济损失的重要途径，死鸡病鸡的人工检查是一项琐碎而细致的工作，长时间穿梭于环境恶劣的鸡舍中对工人的身体健康会产生严重的影响，因此，开发死鸡病鸡自动探测系统对降低工人的劳动强度、提高工作效率和改善工人的劳动环境具有非常重要的意义。
[0003]鸡生病了如何及早发现，首先要对病死鸡的特征进行分析，从前的人工经验分析方法有：1）摸体温，病鸡的大腿根上热下冷，鸡冠烫手；健康鸡大腿根上冷下热，鸡冠不烫手；2）查肤色，病鸡的肌肉多削瘦、僵硬、而无弹性，肤色为暗红色；健康鸡肤色呈微红色，并且肌肉丰满有弹性；3）看肛门，病鸡肛门处周围羽毛潮湿，有粪便或其他污物，另外肛门呈深红色，其粪便多为白色或黄绿色，健康鸡肛门附近的绒毛干净、也比较干燥，肛门湿润呈微红色，其粪便为半固体；4）瞧眼睛，病鸡眼睛没有神，流泪，或眼睛周围有像乳酪状样分泌物、个别鸡眼睛也会变长；健康鸡眼睛明亮有神，且眼球灵活；5）听声音，在凌晨3
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5点钟，静静的听鸡的声音，病鸡发出“嗤嗤”的轻微叫声，甚至不出声，也会出现类似青蛙叫呼噜声、尖叫声、或怪叫声；健康鸡会发出宏亮、清脆的叫声；6）观行为，病鸡精神萎靡，步伐不稳，食欲不振，也不愿意移动去吃料，如果鸡死了，会一动不动；健康鸡活泼好动，腿脚健壮有力，也愿意移动去吃料；在养鸡过程中，从以上6个方面对鸡群进行特征分析，可以及早发现问病死鸡，然而，大规模的养殖鸡，鸡的数量很大也很密集，有几十万甚至上百万只鸡，如果全面通过人工检测，那将会付出巨大的人力财力，假设，在鸡笼狹小的空间，通过从以上1）
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5）的检测方法，那么要获取鸡的声音、图像、温度等特征的准确信息，是相当不容易的，还存在信息噪
音；随着信息处理技术、人工智能技术和物联网技术的日益成熟,对过去传统的禽畜养殖方式产生了深刻的影响，但是由于大规模鸡场，鸡生活在鸡笼狹小的空间，现在一个养殖4万鸡的养殖房间，一个鸡笼大约尺寸为60cm*60cm*50cm，需要养殖8只鸡，如图1所示。要在这么狹小的空间里，自动找出病死鸡还是有点难度，获取鸡的粪便、声音、图像等特征信息是不容易的，存在信息噪音很大的问题，最后造成识别率不高，所以只能停留在理想环境的理论研究上，要想实用会存在很大的难度，不仅如此，还要考虑实施成本的问题，因此需要研发一种死鸡病鸡检测系统及检测方法来解决现有问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统及检测方法，以解决死鸡病鸡人工检查效率低下的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统及检测方法，包括：鸡笼探测单元，用于采集鸡运行的活动轨迹数据，并通过活动轨迹数据分析识别鸡的状态数据；前置机，用于收集鸡笼探测单元数据；数据服务器，与前置机连接并将前置机收集的鸡笼探测单元数据进行处理；其中，所述鸡笼探测单元包括：脚环，佩戴于鸡身，用于采集鸡运行的活动轨迹数据；探测终端，与脚环组成无线网络并接收脚环传送的活动轨迹数据，通过活动轨迹数据分析识别鸡的状态数据。
[0006]优选的，所述脚环包括：传感器单元，用于获取鸡移动加速度数据；电池单元，用于给脚环供电的电池单元；第一微处理器单元，用于对传感器单元获取加速度数据进行位移计算，并得到最大位移和三维总方差，形成鸡运行的活动轨迹数据。
[0007]优选的，所述探测终端包括：存储单元，用于将获取到的加速度数据进行保存；无线传输单元，与脚环和前置机建立传输通道；第二微处理器单元，将采集到的脚环数据通过人工智能学习方法分析鸡的状态数据；指示灯单元，根据第二微处理器单元的状态数据显示鸡状态；其中，所述第二微处理器单元通过无线传输单元将鸡状态数据发送给前置机。
[0008]优选的，所述检测系统还包括与数据服务器相连接用于远程检测的远程检测系统，所述远程检测系统包括WEB监测客户端和远程检测APP。
[0009]本专利技术另提供一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统的检测方法，该方法包括以下步骤：S1、所述探测终端将脚环内采集到的加速度数据进行位移计算，得到最大位移和三维总方差；
S2、将所述步骤S1中得到最大位移和三维总方差使用机器学习分类算法进行训练，获取最佳的训练模型；S3、将脚环内采集数据通过训练模型识别出鸡的活动行为。
[0010]优选的，所述步骤S1中最大位移的计算步骤包括：通过加速度信号进行积分解算位移时，获得的加速度数据是一组离散值，当 n大于1 时，在离散域中,通过加速度计算n点的速度和位移公式，如公式(1)和(2)所示，如公式(1)和(2)所示，其中，公式(1)和（2）式中，a[n]为第n时刻的加速度读值，v[n]、s[n]为对应时刻的速度、位移值，采集间隔设为
△
t，k为一个点，根据公式(1) 、公式(2) 可以得出鸡在n时刻单方向的移动位移，计算公式(3)，公式（3）表示n时刻单方向的移动位移。
[0011]优选的，所述步骤S1中三维总方差的计算步骤包括：S11、通过采样加速度值，计算时间段t1到t2的位移，从t1到t2时间内总采样次数为n=(t2
‑
t1)/
△
t, 实时运动位移为s[n]，计算公式见公式（4）S12、计算在T时间内有M个时间段(t2
‑
t1)，见公式（5）M=T/(t2
‑
t1)
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(5)S13、计算在T时间内平均位移，见公式（6)，其中i表示时间段，共M的时间段，S14、计算时间段T的位移方差，方差描述偏离程度和波动，见公式（7)表示时间段M的位移方差。
[0012]S15、计算时间段T的x,y,z轴三个方向位移方差，见公式（8
‑
10)
其中，公式（8）表示x轴方向位移方差，公式（9）表示y轴方向位移方差，公式（10）表示z轴方向位移方差，S16、 计算时间段T的三维位移总方差，三维总方差，见公式（11)：公式（11）表示在T时间内的三维位移总方差。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统，其特征在于：包括：鸡笼探测单元，用于采集鸡运行的活动轨迹数据，并通过活动轨迹数据分析识别鸡的状态数据；前置机，用于收集鸡笼探测单元数据；数据服务器，与前置机连接并将前置机收集的鸡笼探测单元数据进行处理；其中，所述鸡笼探测单元包括：脚环，佩戴于鸡身，用于采集鸡运行的活动轨迹数据；探测终端，与脚环组成无线网络并接收脚环传送的活动轨迹数据，通过活动轨迹数据分析识别鸡的状态数据。2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统，其特征在于：所述脚环包括：传感器单元，用于获取鸡移动加速度数据；电池单元，用于给脚环供电；第一微处理器单元，对传感器单元获取加速度数据进行位移计算，并得到最大位移和三维总方差，形成鸡运行的活动轨迹数据。3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统，其特征在于：所述探测终端包括：存储单元，用于将获取到的加速度数据进行保存；无线传输单元，与脚环和前置机建立传输通道；第二微处理器单元，将采集到的脚环数据通过人工智能学习方法分析鸡的状态数据；指示灯单元，根据第二微处理器单元的状态数据显示鸡状态；其中，所述第二微处理器单元通过无线传输单元将鸡状态数据发送给前置机。4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统，其特征在于：所述检测系统还包括与数据服务器相连接用于远程检测的远程检测系统，所述远程检测系统包括WEB监测客户端和远程检测APP。5.根据权利要求1
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4中任意所述的一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统的检测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1、所述探测终端将脚环内采集到的加速度数据进行位移计算，得到最大位移和三维总方差；S2、将所述步骤S1中得到最大位移和三维总方差使用机器学习分类算法进行训练，获取最佳的训练模型；S3、将脚环内采集数据通过训练模型识别出鸡的活动行为。6.根据权利要求5所述的一种基于人工智能的死鸡病鸡检测系统的检测方法，其特征在于：所述步骤S1中最大位移的计算步骤包括：通过加速度信号进行积分解算位移时，获得的加速度数据是一组离散值，当 n大于1 时，在离散域中,通过加速度计算n点的速度和位移公式，如公式(1)和(2)所示，(1)
(2)其中，公式(1)和（2）式中，a[n]为第n时刻的加速度读值，v[n]、s[n]为对应时刻的速度、位移值，采集间隔设为
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t，根据公式(1) 、公式(2) 可以得出鸡在n时刻单方向的移动位移，计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：包依勤，许文斌，卢鸿兵，
申请(专利权)人：南京晓庄学院，
类型：发明
国别省市：