【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于监测动物、优选为猪的发情和排卵以及用于确定授精时间的方法。本专利技术还涉及一种用于监测动物、优选为猪的发情和排卵以及用于确定授精时间的系统。
技术介绍
1、全世界大约有7亿头猪作为牲畜饲养。未来几年，预计全球肉类消费量将呈增长趋势，从2019年的3.13亿吨上升到2022年的大约3.46亿吨。为了满足需求，世界各地的养猪场正越来越多地组织成大型养猪场，通常有5000多头母猪和数百个板条箱用于人工授精(ai)，其占用率每周都会发生变化。此类系统的经济运行未来将取决于通过“智能农业”提高操作过程的自动化和数字化。
2、发情检测与有效确定正确的授精时间是高效繁殖动物的关键组成部分。畜群管理的这一部分对畜群的盈利能力具有重大影响。目前，通过触发响应于来自人的反压而发生的运动停止(静立反应)对母猪进行发情检查以确定最佳授精时间是全世界最常用的方法，其次是激素同步方法。然而，后者在尤其是欧洲受到严厉质疑。特别是对于大公司来说，定期检查母猪的静立反应是一项重大挑战，因为定期检查数百头母猪需要特定的技能和大量时间。在大多数拥有集约动物生产系统的国家，缺乏熟练工人和农场工作人员的高度波动是一个日益严重的问题，因此这些农场对确定最佳授精时间的自动化技术解决方案有很高的需求。
3、具体而言，为了达到最佳繁殖性能，母猪授精必须在母猪发情期中相对短的时间内进行。研究显示，理想的时间大约是排卵前至多24小时，排卵通常在发情期的最后三分之一开始时发生。对于生产者来说，这个理想的时间完全是理论上的，因为他不知道发情
4、为了确保每头母猪受精，研究人员通常建议在每个发情期进行两次授精。生产者调整了这些建议并开发出各种程序，每个发情期通常需要两次、有时三或四次授精。一般来说，第一次授精在与发情相关的第一次行为症状时进行，然后每个后续24小时时间段再进行一次授精，直至静立反应停止。只要发情检测良好，这种方法就能得到良好的结果。因此，它需要有熟练的员工并使用多剂精液，这导致工作量增加，并且购买多剂精液的花费更高。其他生产者发现很难准确确定理想的时间，这导致生育率下降，产仔数减少，随后畜群生产力下降。
5、美国专利8,551,012公开了一种通过检测动物的姿势，特别是其静立时间来监测发情期的方法。cn 109984054描述了一种发情检测方法和装置，其中从母猪的运动信息产生所述母猪的静立指标和躁动指标。与预测指标一起生成发情概率。检测了母猪是站立还是躺着。higaki等(animals 2021,11,1795)描述了一种用于在拴住的奶牛中检测发情期的背景图像减除技术，其中记录了动物的视频，然后分三个步骤进行分析，即预处理、背景减除和像素计数，包括平滑化数据。
6、在本领域中对用于确定牲畜的授精时间的方法和装置存在着需求。
技术实现思路
1、根据本专利技术，该目的通过一种用于确定动物的发情和排卵/用于确定授精时间的方法得以解决，所述方法包括下述步骤：
2、(1)使用至少一个摄像头从板条箱或围栏上方监测至少一只动物，其包括在一个时间段内的时间点采集图像；
3、(2)在每个时间点获得所采集的图像的每个像素中的灰度值；
4、(3)比较两个连续时间点的图像的每个像素的灰度值，并通过将所有像素上的变化相加获得每个图像的活动值；
5、(4)对于活动时间区间重复步骤(1)至(3)并获得所述活动时间区间的活动值样本，然后从所述活动值样本中提取统计估计量；
6、(5)重复步骤(1)至(4)，并将所述活动时间区间的所述活动值样本的统计估计量的值与24小时前相应的活动时间区间的活动值样本的统计估计量的值进行比较，从而获得差值；
7、(6)在所述时间段内的时间差处重复步骤(5)，从而获得所述时间段内的差值的时间序列；和
8、(7)从所述差值的时间序列确定所述动物的发情和排卵时间。
9、根据本专利技术，该目的通过一种用于确定动物的发情和排卵/用于确定授精时间的系统得以解决，所述系统包含：
10、(a)至少一个摄像头，其位于板条箱或围栏上方，用于从上方监测至少一只动物，在一个时间段内的时间点采集图像；
11、(b)用于将所述图像传送到处理器的装置；
12、(c)至少一个处理器，其用于获得和比较用所述至少一个摄像头采集的图像的灰度值；
13、(d)用于执行本专利技术的方法的步骤(2)至(7)的软件；
14、(e)任选的，用于向农场主发送所述动物处于发情期的信号的装置。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于确定动物的发情和排卵/用于确定授精时间的方法，包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述动物是猪、牛、羊，优选为猪。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在所述图像的感兴趣区域(ROI)内确定所述图像的灰度值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述时间段在2天至一个月、优选地2天至23天的范围内，例如3至7天。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述时间段中的时间点在每秒至每30秒、更优选地每5至20秒的范围内，例如每10秒。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述活动时间区间在2至6小时的范围内，例如4小时。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述时间差在1分钟至6小时、优选地1分钟至1小时、更优选地10至45分钟的范围内，例如30分钟。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中一个摄像头采集4至5个板条箱的图像，
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，还包括
10.根据权利要求1至9中
11.一种用于确定动物的发情和排卵/用于确定授精时间的系统，包含：
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述动物是猪、牛、羊，优选为猪，
13.根据权利要求11至12中任一项所述的系统，其中所述时间段在2天至一个月、优选地2天至23天的范围内，例如3至7天。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的系统，其中所述时间段中的时间点在每秒至每30秒、更优选地每5至20秒的范围内，例如每10秒。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的系统，其中在所述图像的感兴趣区域(ROI)内确定所述图像的灰度值。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于确定动物的发情和排卵/用于确定授精时间的方法，包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述动物是猪、牛、羊，优选为猪。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在所述图像的感兴趣区域(roi)内确定所述图像的灰度值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述时间段在2天至一个月、优选地2天至23天的范围内，例如3至7天。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述时间段中的时间点在每秒至每30秒、更优选地每5至20秒的范围内，例如每10秒。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述活动时间区间在2至6小时的范围内，例如4小时。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述时间差在1分钟至6小时、优选地1分钟至1小时、更优选地10至45分钟的范围内，例如30分钟。
8.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：路德维希·哥艾柏，克里斯蒂安·斯迈特，
申请(专利权)人：德国米尼图有限公司，
类型：发明
国别省市：
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