合肥夔牛電子科技有限公司張淦獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉合肥夔牛電子科技有限公司申請的專利一種柵欄過道式牛體健康數據提取裝置及其智能提取方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN115918571B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-19發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202310001539.8,技術領域涉及:A01K29/00;該發明授權一種柵欄過道式牛體健康數據提取裝置及其智能提取方法是由張淦;張東彥;李威風;嚴海峰;周云飛;陳漢設計研發完成,并于2023-01-03向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種柵欄過道式牛體健康數據提取裝置及其智能提取方法在說明書摘要公布了:本發明涉及一種柵欄過道式牛體健康數據提取裝置及其智能提取方法,與現有技術相比解決了牛體健康識別無法滿足實際使用需要的缺陷。本發明中柵欄過道的底部安裝有電子體重秤,所述的柵欄過道上安裝有均與服務器相連接的攝像頭A、攝像頭B、攝像頭C、攝像頭D、攝像頭E和攝像頭F,所述的攝像頭A、攝像頭B和攝像頭C均為可見光圖像采集攝像頭,所述的攝像頭D、攝像頭E和攝像頭F均為可見光及紅外圖像采集攝像頭。本發明使用圖像合成策略生成牛正面圖像,解決了過道式牛健康信息采集設備正面圖像采集設備容易被牛破壞的難題,通過合成的非接觸式牛臉體溫,能夠準確測得牛額頭位置的溫度。
本發明授權一種柵欄過道式牛體健康數據提取裝置及其智能提取方法在權利要求書中公布了:1.一種柵欄過道式牛體健康數據提取裝置的智能提取方法,其裝置包括柵欄過道(7),所述柵欄過道(7)的底部安裝有電子體重秤(8),所述的柵欄過道(7)上安裝有均與服務器相連接的攝像頭A(1)、攝像頭B(2)、攝像頭C(3)、攝像頭D(4)、攝像頭E(5)和攝像頭F(6),所述的攝像頭A(1)、攝像頭B(2)和攝像頭C(3)均為可見光圖像采集攝像頭,所述的攝像頭D(4)、攝像頭E(5)和攝像頭F(6)均為可見光及紅外圖像采集攝像頭;所述的攝像頭A(1)布置在柵欄過道(7)的中部頂端且其攝像范圍垂直向下,攝像頭B(2)布置在柵欄過道(7)的左側且其攝像范圍朝向攝像頭C(3),攝像頭C(3)布置在柵欄過道(7)的右側且其攝像范圍朝向攝像頭B(2);所述的攝像頭D(4)布置在柵欄過道(7)的前部頂端且其攝像范圍為后下方45°,攝像頭E(5)布置于柵欄過道(7)的左前部下方且其攝像范圍與水平面以及前視圖切面夾角均為45°,攝像頭F(6)布置于柵欄過道(7)的右前部下方且其攝像范圍與水平面以及前視圖切面夾角均為45°;其特征在于: 一種柵欄過道式牛體健康數據提取裝置的智能提取方法,包括以下步驟: 11)牛進出柵欄過道的獲取:實時監控電子體重秤(8)數據,當電子體重秤數據超過閾值時,記錄牛進入柵欄過道時刻為t1;當電子體重秤數據低于閾值時,記錄牛離開柵欄過道時刻為t2,將t1和t2之間時刻的牛體重和攝像頭A(1)、攝像頭B(2)、攝像頭C(3)、攝像頭D(4)、攝像頭E(5)和攝像頭F(6)采集的圖像數據保存,記為當前牛體的健康數據標簽; 12)牛正面圖像的合成處理:利用攝像頭D(4)、攝像頭E(5)和攝像頭F(6)采集的三個角度牛臉可見光圖像,合成出正面無傾斜牛面部可見光圖像; 13)牛體身份的識別:根據合成出的正面無傾斜牛面部可見光圖像,采用yolov5目標檢測模型定位牛臉,并使用另一個yolov5網絡定位牛眼睛、鼻子、耳朵和嘴巴,計算如下八個指標:牛眼睛像素數、牛眼區域平均灰度值、牛眼中心距離、牛鼻子像素數、牛鼻子區域平均灰度值、牛嘴巴像素數、牛嘴巴區域平均灰度值、牛耳朵中心距離,并與數據庫中牛臉圖像進行匹配,判斷牛的身份; 14)牛體型參數的計算:獲取牛通過柵欄過道時的攝像頭A(1)、攝像頭B(2)和攝像頭C(3)采集的圖像,通過圖像分割方法將牛和背景分開,計算每幅圖像中牛的體長、體寬和體高,取最大值作為牛的體長、體寬和體高,并進行牛體型參數的計算,其表達式如下: BL=maxbl1、bl2、……、bln, BW=max(bw1、bw2、……、bwn, BH=maxbh1、bh2、……、bhn, 其中,BL、BW、BH分別代表牛的體長、體寬、體高的測量結果,bln、bwn、bhn分別代表每一幅牛的圖像分析得到的體長、體寬、體高,n是圖像采集的數量; 15)牛體溫數據的測量: 151)使用ITG網絡模型,將同一時刻攝像頭D(4)、攝像頭E(5)和攝像頭F(6)采集的紅外圖像合成牛臉正面紅外圖像,通過u-net語義分割模型將牛臉和背景分割,計算得到牛臉長度和寬度; 152)將合成的牛臉正面紅外圖像與正面無傾斜牛面部可見光圖像對齊,直接定位出牛臉圖像中牛眼睛、牛鼻孔中點位置; 取牛眼睛中點連線上方0.2倍牛臉長度H作為圓心、0.4倍牛臉寬度W作為半徑,進行作圓處理,將其作為牛額頭位置;取其平均值作為本幀圖像牛體溫; 153)分析一頭牛所有的牛額頭紅外圖像,按照上述方法計算每幀圖像牛體溫,取其最大值作為牛體溫測量結果,其公式如下: BT=maxbt1,bt2,……btn, 其中,BT為牛體溫的最終測量結果,btn為每一幀圖像計算得到的牛體溫,n是圖像采集的數量; 16)牛體重的測量:將測得的牛體重數據剔除出異常值后,擬合成為正態分布曲線,取正態分布曲線的均值作為牛體重數據; 17)牛體健康數據的存儲:將牛體身份、牛體型參數、牛體溫數據、牛體重數據進行存儲,形成牛體健康數據。
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