利用计算机视觉的技术估测种猪体重.ppt

利用计算机视觉技术估测种猪体重 汇报人：杨艳 导师：滕光辉 单位：中国农业大学 一、研究意义 现代化养猪，就是采用先进的科学技术，借助一定设施，创造适宜猪营养需要的饲料供应体系，良好的生活环境，卫生条件，配套的健康保健措施等；并且能够达到高生产水平，高劳动效率，高经济效益和优质产品的生产目的，且具有一定规模。 但就目前来看，我国的养猪生产水平和科技发展，总体同国外养猪先进国家相比还存在很大差距，如一年提供的商品猪数量和饲料利用效率等。这体现在生产管理、环境条件等各个方面。 有效生产的关键就是通过连续监测来维持最优生长率和饲料转化率。体重则是影响这两个指标的重要因素，体重测量是生产管理中的一项重要环节，它可以为评价动物的营养，生长环境，卫生条件提供重要的依据。 在种猪场日常饲养管理中，经常需要对种猪进行定期称重，然后根据体重变化检查饲料是否适当，以便调整日粮以及日后的选种。 传统的测量方法： （1）体重箱 （2）电子秤 自动喂料系统 视频图像方法（一种无接触式的方法） 现代计算机和视频技术的发展为猪体尺、体重的测量提供了精确、便捷的方法。利用计算机视觉技术，获取和分析处理视频图像来评估种猪的体尺、估算体重，从而可以监测种猪的生长，也有助于研究猪的行为，为猪舍的环境调控提供依据。 传统方法与视觉方法的对比 计算机视觉技术的优点 可以实时连续地监测家畜的体重，测量其形态参数。 有效地显示了家畜生长环境以及它们的行为变化，为环境调控提供依据。 帮助饲养者观测家畜的生长率，以便控制饲料，调节营养结构，减少废弃物的排放。 有助于根据生长率判断健康状况，有利于日后的选种和育肥以及选择最佳的屠宰时间。 饲养者有更多的时间观察家畜的健康和福利。大大了节省了人力物力，提高了生产效益和市场效益。 二、研究方法 （1）构造计算机视觉硬件系统 （2）图像采集 （3）图像预处理：由于现场条件的限制，图像在拍摄过程中，会受到光照的影响或噪声的干扰，因此需要在处理之前对图片进行预处理，以提高图片的质量。 （4）图像分割：我们在这里选用阈值分割算法来分割图像，选取象素的颜色分量来进行阈值分割的效果较好 。 ?颜色分量分析：我们根据图像的红r绿g蓝b三个分量，构建一个图像D，该图像突出背景部分，减小前景部分： ?计算阈值 ：根据直方图选择阈值 *二值化图像和后处理 （5）特征提取： 根据种猪的饲养管理，我们主要选用了四个主要体尺（体长、体高、投影面积、体宽）作为特征参量。 投影面积：计算闭环区域的像素个数 体高：计算对象在水平位置投影的白色象素点个数 体长：猪区域的主轴的长度 体宽：猪背部和主轴垂直的最大宽度 （6）体重的估算：结合人工测量的体重，得出体尺和体重的回归方程式，作为新样本的计算公式。根据猪的种类不同，生长阶段不同，回归公式也不一样，也就是并没有通用的公式。 三、结果与讨论 投影面积与体重的线性相关性： Y=0.0368X-3.9257 R=0.94 本研究是利用二维参数来测量体重，由于动物的形态特征比较复杂，单纯的二维方法并不能完全反映它们的形态特征，因此力于寻求一种更精确的3D方法。从获取的二维投影图像中提取动物的三维结构信息，这样可以更加准确地测量出物体的几何参数，进而估计出其他的形态学参数（如体长，体高，胸围，体重等），并且还能连续监测动物的行为，预估出它们的生长模型，从而更加有效地改善动物的生长环境，提高生产效益。 由于图像分析处理的难度，本研究还只限于处理单个对象，建议日后研究应多向群体和真实生产条件下深入。且不同种类的猪需要不同的算法找出体重和体尺之间的相关性，通过提高软硬件的复杂性和精确度来获取更完美的图片，提高系统的精确度和实用性。 谢谢大家 * * 无接触式测量 接触式测量 能不断提高技术 不能有技术上的改进 电子的 机械的 大量节省人力 需要大量人力 避免物理伤害 造成应激 方便，快捷，精确 不方便，耗时，误差 识别猪的形态 只能靠经验人士肉眼识别 间接估算体尺、体重 体重箱，电子秤人工测量 计算机视觉技术 传统人工测量 环境参数采集装置 红外电子耳号 装置 D图像的直方图，根据直方图得到阈值0.0262 采用RGB颜色信息分割效果图 W=0.003 x