用于测量动物身高的方法和系统技术方案

公开了一种用于测量动物身高的方法和系统。该方法和系统包括如下 步骤：让动物通过具有测量参考的通道；在动物经过时采集动物的多幅图 像；对所采集图像的每幅图像施加如下步骤：从图像滤除背景；对所述测 量图像的下部区域施加图像处理技术，以识别腿部的位置；定义测量图像 的垂直片，动物从脖子到尾巴的背部轮廓出现于该垂直片中；以及施加图 像处理和数学计算以获得所定义的动物真实高度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及牛乳场管理领域。更具体而言，本专利技术涉及一种用于测量动物身高，尤其是反刍动物身高的方法和系统。
技术介绍
本专利技术通常涉及用于获得动物身高尺度的新系统和方法。在驯养家畜行业中，确定动物的各种不同尺度是有利的做法，而身高是一种重要的尺度。例如，青年母牛的生长率(可以将其定义为青年母牛的身高)对于估算其作为成熟奶牛时的产奶量是非常有帮助的。己知有各种用于获得动物尺寸和/或身高的系统。令人遗憾的是，这些系统具有各种缺点，使得这些系统复杂和/或昂贵。Kalscheur等人的美国专禾!j 6,625,302 " System and method for obtaining animal and carcassmeasurements"使用了红外成像法和至少三个基准参考点。Ellis的美国专利6，377，353 "Three-dimensional measuring system for animals using structuredlight"使用了多个结构化光元件，而Ellis的美国专利5,412,420"Three-dimensional phenotypic measuring system for animals"使用了多个激光信号。然而，本专利技术提供了一种用于获得动物身高的简单方法和系统。
技术实现思路
本专利技术是一种用于测量动物身高的方法和系统。根据本专利技术的教导，提供了一种用于测量动物身高的方法，包括如下步骤 让所述动物通过狭窄通道，其中，测量参考位于该通道中； 在动物通过通道时采集动物的多幅图像或视频图像； 对所采集的图像的每幅图像或对每个视频帧或选定帧的每个视频施加如下步骤O从所述图像滤除背景，以获得仅包含所述动物图像和所述测量参考的测量图像；O对所述测量图像的下部区域施加图像处理技术，以在所述测量图像中识别所述动物的后腿和前腿位置；o定义测量图像的垂直片，动物从脖子到尾巴的背部轮廓出现于该垂直片中。可以利用后腿和前腿的位置进行该定义；o施加边缘检测以在垂直片中标记动物的上轮廓线；o计算所述标记线的每个像素或每个抽样像素的高度。计算是根据测量参考进行的，然后将所述高度转换成真实高度；以及o通过计算如下各项之一来定义动物的真实高度 所计算出的真实高度的平均值； 所计算出的真实高度的最大真实高度；或 所计算出的真实高度的中值；以及 利用根据多幅图像计算出的真实高度计算动物身高。将动物身高计算为如下各项之一 所述动物的真实高度的平均值； 所述动物的真实高度的最大真实高度身高；或 所述动物的真实高度的中值。根据优选实施方式，如此使用该方法，其中，所述垂直片是所述动物的后腿或前腿出现于其中的最窄片。所述后腿出现于其中的片能够定位动物的臀部并测量臀部的高度(可以将其定义为动物身高)，所述前腿出现于其中的片能够定位动物的肩隆并测量该点处的高度。根据另一优选实施方式，如此使用该方法，其中，测量臀部和肩隆之间的距离，其能够用于对高度结果加权。根据优选实施方式，该方法在计算之前还包括如下步骤O根据所述测量参考测量如下各项中的至少一个a) 所述动物的每两条腿之间的角度；b) 所述动物的每两条腿之间的蹄距；c) 动物的每条腿的倾斜度；和域9d)动物的每条腿的腿弯曲角度；以及分析所述测量值以判断是否应当在后续步骤中忽略所述图像或是否应当在使用前对从所述图像获得的信息加权。根据另一优选实施方式，如此使用该方法，其中，该通道具有均匀颜色背景。根据优选实施方式，该方法在滤除背景之后还包括如下步骤O将所测量图像转换成二值图像，优选为黑白图像。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于测量动物身高的方法。该方法包括如下步骤 让所述动物通过狭窄通道，其中，测量参考位于该通道中； 在动物通过该通道时采集所述动物的多幅图像； 从所述多幅图像中选择一幅图像； 从所选择的图像滤除背景，以获得仅包含所述动物的图像和所述测量参考的测量图像； 对所述测量图像施加图像处理技术以分成最窄的垂直片、出现动物后腿的后腿片或出现动物前腿的前腿片或者这两个片； 根据所述测量参考计算所述最窄垂直片中所述动物图像的高度像素的真实高度，利用所述后腿片计算臀部高度或利用所述前腿片计算肩隆高度或二者兼有；以及 将所述真实高度作为动物的臀部高度、动物的肩隆高度或二者加以提供。根据另一优选实施方式，如此使用该方法，其中，测量臀部和肩隆之间的距离，其能够用于对高度结果加权。根据另一优选实施方式，如此使用该方法，其中，该通道具有均匀颜色背景。根据另一优选实施方式，如此使用该方法，其中，通过施加用于从所采集的多幅图像中选择图像的图像处理技术来进行所述选择，以便选择所述动物的腿在一起的图像。根据另一优选实施方式，该方法在滤除背景之后还包括如下步骤-O将所测量图像转换成二值图像，优选为黑白图像。10根据另一优选实施方式，如此使用该方法，其中，通过摄像机、照相机或任何其他图像采集工具进行采集。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于测量动物身高的系统，该系统包括i )狭窄通道，使动物能够从其中通过；ii) 位于所述通道中的测量参考；iii) 图像采集工具，用于在所述动物通过所述通道时采集多幅动物图像；iv) 存储器，用于存储所述图像和其他信息；以及v )控制器，用于 从所述采集工具接收多幅图像； 对所述多幅图像中的每幅图像施加如下步骤O从所述图像滤除背景，以获得仅包含所述动物图像和所述测量参考的测量图像；O对所述测量图像的下部区域施加图像处理技术，以在所述测量图像中识别所述动物的后腿和前腿位置；o定义测量图像的垂直片，动物从脖子到尾巴的背部轮廓出现于该垂直片中，其中，利用后腿和前腿的位置进行该定义；O施加边缘检测以标记所述垂直片中的所述轮廓线；O根据所述测量参考计算所述标记线的每个像素或抽样像素的高度，并将所述高度转换成真实高度；以及O通过计算如下各项之一来定义动物的真实高度 所计算出的真实高度的平均值； 所计算出的真实高度的最大真实高度；或 所计算出的真实高度的中值； 利用所述多幅图像的所述动物的真实高度计算所述动物身高，其中，所述动物身高是以下计算结果之一- 所述动物的真实高度的平均值； 所述动物的真实高度的最大真实高度；或 所述动物的真实高度的中值；以及 在所述存储器中存储动物身高。根据优选实施方式，如此提供该系统，其中，所述垂直片是所述动物的后腿或前腿出现于其中的最窄片，并且其中，所述后腿出现于其中的片能够定位动物的臀部并用于测量所述臀部的高度，所述前腿出现于其中的片能够定位动物的肩隆并用于测量所述肩隆的高度。根据另一优选实施方式，如此提供该系统，其中，所述控制器在计算之前还用于如下操作O根据所述测量参考测量如下各项中的至少一个a) 所述动物的每两条腿之间的角度；b) 所述动物的每两条腿之间的蹄距；c) 动物的每条腿的倾斜度；和/或d) 动物的每条腿的腿弯曲角度；以及根据预定标准分析所述测量值以判断是否应当在后续过程中忽略所述图像或是否应当在使用前对从所述图像获得的信息加权。根据另一优选实施方式，如此提供该系统，其中，该狭窄通道具有均匀颜色背景。根据另一优选实施方式，该系统还包括动物的识别工具，并且其中，所述控制器还用于接收具有所述动物身高信息的所述识别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量动物身高的方法，包括如下步骤：　·让所述动物通过狭窄通道，其中，测量参考位于所述通道中；　·在所述动物通过所述通道时采集所述动物的多幅图像；　·对所述多幅图像中的每幅图像施加如下步骤：　ο从所述图像滤除背 景，以获得仅包含所述动物图像和所述测量参考的测量图像；　ο对所述测量图像的下部区域施加图像处理技术，以在所述测量图像中识别所述动物的后腿和前腿位置；　ο利用所述后腿和前腿的所述位置定义所述测量图像的垂直片，所述动物背部的轮廓出现 于所述垂直片中，其中，所述轮廓是所述动物的背部从所述动物的脖子到尾巴的高处轮廓；　ο施加边缘检测以标记所述垂直片中的所述轮廓线；　ο根据所述测量参考计算所述标记线的每个像素或抽样像素的高度，并将所述高度转换成真实高度；以及　 　ο通过计算如下各项之一来定义动物的真实高度：　◇所述计算出的真实高度的平均值；　◇所述计算出的真实高度的最大真实高度；或　◇所述计算出的真实高度的中值；以及　·利用所述多幅图像的所述动物的真实高度计算所述动物身高， 其中，将所述动物身高计算为如下各项之一：　◇所述动物的真实高度的平均值；　◇所述动物的真实高度的最大真实高度；或　◇所述动物的真实高度的中值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·巴雷凯特，N·平斯基，
申请(专利权)人：阿菲克姆智能牧场管理系统公司，
类型：发明
国别省市：IL