基于雙目視覺的籠養(yǎng)蛋雞飲水采食行為感知方法研究.pdf

1、中國是世界禽蛋生產(chǎn)和消費(fèi)大國，禽蛋產(chǎn)量已持續(xù)30年位居世界第一位。近年來隨著人們健康意識(shí)和營養(yǎng)要求的不斷提升，鮮雞蛋及蛋制品需求量一直保持上升趨勢(shì)，對(duì)雞蛋的安全及品質(zhì)要求在不斷提高，因此，人們?cè)絹碓疥P(guān)注飼養(yǎng)過程中蛋雞的健康狀況與福利水平。但在籠養(yǎng)蛋雞日常健康行為監(jiān)測(cè)方面仍然依靠有經(jīng)驗(yàn)的飼養(yǎng)員進(jìn)行間斷性地人工巡場(chǎng)觀察，勞動(dòng)量大、效率低。蛋雞的飲水采食行為與蛋雞的健康狀況息息相關(guān)，但因蛋雞個(gè)體外表相似、體態(tài)變化大等原因，目前很少有研究通過雙

2、目視覺技術(shù)實(shí)現(xiàn)籠養(yǎng)蛋雞的飲水采食行為感知，并探究飲水采食行為與蛋雞的健康狀態(tài)的聯(lián)系。
　　本文以黃羽蛋雞為研究對(duì)象，對(duì)實(shí)現(xiàn)籠養(yǎng)蛋雞飲水采食行為感知方法進(jìn)行了初步研究，主要研究內(nèi)容和結(jié)論有:
　　(1)構(gòu)建了一套用于感知籠養(yǎng)蛋雞飲水采食行為的雙目視覺系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括白色LED燈、2個(gè)相機(jī)、三腳架、計(jì)算機(jī)和圖像采集處理軟件。設(shè)計(jì)的圖像采集處理軟件實(shí)現(xiàn)了籠養(yǎng)蛋雞圖像同步采集、離線檢測(cè)、實(shí)時(shí)檢測(cè)、參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)輸出等功能。
　

3、　(2)提出了基于改進(jìn)活動(dòng)輪廓模型的籠養(yǎng)蛋雞頭部及身體特征提取方法。首先，采用閾值和形態(tài)學(xué)方法進(jìn)行粗分割，并將粗分割的結(jié)果作為活動(dòng)輪廓模型的初始輪廓，然后在模型的曲線演化方程中加入形態(tài)學(xué)開運(yùn)算和高斯濾波操作解決雞籠對(duì)目標(biāo)的遮擋問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用改進(jìn)的Chan-Vese(CV)活動(dòng)輪廓模型提取HSV顏色空間的S分量圖像的雞身特征，隨機(jī)100幀圖像的雞身分割正確率達(dá)94.6％。用改進(jìn)的區(qū)域可收縮擬合(RSF)的活動(dòng)輪廓模型提取Lab顏色

4、空間的a分量圖像的雞頭特征，隨機(jī)100幀圖像的雞頭分割正確率達(dá)91.2％。
　　(3)實(shí)現(xiàn)了基于雙目視覺的多只籠養(yǎng)蛋雞飲水采食行為的實(shí)時(shí)檢測(cè)。利用多線程并行方式對(duì)每個(gè)雞籠進(jìn)行如下操作:采用改進(jìn)的基于窄帶法的活動(dòng)輪廓模型對(duì)左相機(jī)校正后的籠養(yǎng)蛋雞圖像進(jìn)行快速二維分割得到雞頭和雞身特征，結(jié)合視差數(shù)據(jù)構(gòu)建匹配小區(qū)域，對(duì)校正后的圖像進(jìn)行三維重建，得到雞頭和雞身三維輪廓，并以三維輪廓的質(zhì)心為參考點(diǎn)，計(jì)算空間運(yùn)動(dòng)參數(shù)和飲水采食時(shí)長。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示