融合时空双注意力机制的群养生猪争斗行为识别方法技术

本发明专利技术公开了融合时空双注意力机制的群养生猪争斗行为识别方法，包括以下步骤：通过摄像头采集群养生猪争斗行为视频数据，建立数据集；将视频数据进行抽帧操作，以水平翻转、垂直翻转、对角翻转及下调50％图像亮度的方法进行数据增强；构建融合空间和时序注意力机制的时空组合模型，并通过增强后得到的数据训练得到争斗行为识别效果最佳的时空组合模型。该融合时空双注意力机制的群养生猪争斗行为识别方法，解决了视频数据在空间和时间域具有过多冗余信息和不显著特征而导致识别效果不佳的问题，对于同一批群养生猪争斗行为数据其识别效果超过了预训练模型的识别精度，有益于提高生猪养殖业的经济效益。生猪养殖业的经济效益。生猪养殖业的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
融合时空双注意力机制的群养生猪争斗行为识别方法


[0001]本专利技术涉及视频行为分析
，具体为融合时空双注意力机制的群养生猪争斗行为识别方法。

技术介绍

[0002]现如今生猪养殖业越来越趋于集约化和规模化，每一只生猪在养殖过程中都会经历多次混群，混群之后大概率会出现争斗行为。该行为会严重影响生猪的生长率和繁殖率，降低养殖场的经济收益，因此在生猪养殖业中需要注意群体饲养的生猪是否发生争斗行为，判断是否需要进行人为干预。随着数字图像处理技术和深度学习领域的发展，相较于以往的人工观察方式，现在越来越多的学者倡议使用计算机视觉方法进行自动无接触的识别争斗行为。这种方法实时高效，在一定程度上能够极大的保证生猪的动物福利，节约人工成本，减少发生人畜疾病交叉感染的风险，进一步还可以辅助动物科学领域相关研究人员对生猪行为的观察与研究。
[0003]目前群养生猪争斗行为识别领域的主流方法为传统方法和深度学习方法。传统方法是基于图像处理技术提取猪只图像中的行为相关特征，再结合机器学习等手段对特征进行处理来识别争斗行为。此方法精度较高，但需要额外提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.融合时空双注意力机制的群养生猪争斗行为识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过摄像头以垂直向下的视角采集混群后72小时之内猪群行为的视频数据，并人工挑选出争斗行为与非争斗行为视频片段，标注为争斗与非争斗两类，建立群养生猪争斗行为数据集，将数据集分为训练集、验证集和测试集；S2：将视频数据进行抽帧操作，以水平翻转、垂直翻转、对角翻转及下调50％图像亮度的方法进行数据增强；S3：构建融合空间注意力机制的VGG16卷积神经网络模型，将S2中得到的数据作为该模型的输入，并将训练好的模型去掉全连接层作为空间特征提取器；S4：使用S3中的空间特征提取器对数据逐帧提取空间特征，输出为向量形式；S5：构建融合了时序注意力机制的门循环单元GRU作为时序网络模型，其输入为S4中得到的空间特征向量，经过训练得到时序网络模型最佳权重。2.根据权利要求1所述的融合时空双注意力机制的群养生猪争斗行为识别方法，其特征在于：所述S3中的融合空间注意力机制的VGG16卷积神经网络模型包括依次连接的输入层、VGG16网络中的5层卷积层、空间注意力模块、三层全连接层及soft
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max输出层。3.根据权利要求1所述的融合时空双注意力机制的群养生猪争斗行为识别方法，其特征在于：所述S3中的空间特征提取器包括依次连接的输入层、VGG16网络中的5层卷积层、空间注意力模块及Flatten层。4.根据权利要求1所述的融合时空双注意力机制的群养生猪争斗行为识别方法，其特征在于：所述S5中的时序网络模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴百生，孙红敏，高悦，沈维政，李润泽，刘洪贵，包军，熊本海，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：