基于機器視覺的牲畜體征測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、羊體體征數(shù)據(jù)是牧場養(yǎng)羊業(yè)關(guān)注的主要參數(shù)之一,也是在種羊選育和飼養(yǎng)管理等環(huán)節(jié)重點關(guān)注的一個指標(biāo),特別是在種羊科研育種站,體重、體高、體長、臀寬等體征數(shù)據(jù)都是選種的重要依據(jù)指標(biāo)。在科學(xué)養(yǎng)殖方面,為每一頭羊都建立相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)庫,能給牧場養(yǎng)殖提供一個真實準(zhǔn)確的預(yù)測,從而指導(dǎo)科學(xué)飼養(yǎng),使產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟最大化。但是當(dāng)前國內(nèi)牧場對羊體體征檢測的技術(shù)已經(jīng)跟現(xiàn)今機械化的時代嚴(yán)重不符,大多還是人工操作半圓儀、卡尺、皮尺等器械進行手工測量,測量后的數(shù)據(jù)依靠工人進

2、行記錄和處理,其工作量非常大。針對現(xiàn)有牧場人工測量的局限性及現(xiàn)代化牧場發(fā)展的需求,本文提出了一種基于機器視覺的羊體體征的非接觸式測量構(gòu)建方法。
　　結(jié)合牧場的養(yǎng)殖現(xiàn)狀,本研究采取在便攜式嵌入式Linux操作系統(tǒng)平臺上,通過兩個廣角攝像頭組成的圖像采集系統(tǒng)對羊體的整體俯視圖像和側(cè)面圖像進行采集,繼而調(diào)用實時的計算機視覺庫OpenCV對采集到的羊體彩色圖像進行圖像預(yù)處理,經(jīng)由背景差分、圖像去噪、圖像二值化、輪廓檢測與提取后獲得羊體輪廓

3、圖像,再對輪廓圖像進行體尺特征點的檢測與坐標(biāo)提取,最后利用體尺計算公式計算得出羊體的體高、體長、臀寬等體征數(shù)據(jù)。由于本研究是基于現(xiàn)實需求的應(yīng)用開發(fā),因此本系統(tǒng)在本地主控制器BB-Black的Ubuntu平臺上,開發(fā)了基于多線程的服務(wù)器應(yīng)用程序,服務(wù)器程序由基于機器視覺的羊體體征測量算法、基于Qt的人機交互界面程序、Linux下的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信及串口通信程序、基于微處理器STM32的電子稱處理模塊的驅(qū)動程序等組成,并開發(fā)了基于本地服

4、務(wù)器的Android手機客戶端和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺,以實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問和控制。實現(xiàn)了基于多傳感器的采集系統(tǒng)、本地主控制器、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心和移動終端的一體化工程應(yīng)用研究開發(fā)。
　　本系統(tǒng)是在嵌入式Linux實時操作系統(tǒng)的平臺上,結(jié)合射頻識別技術(shù)(RFID)、無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)(GPRS/3G)和數(shù)字圖像處理技術(shù)(OpenCV),實現(xiàn)對大型牧場羊體體重、體高、體長、臀寬等生長數(shù)據(jù)的非接觸式測量和遠(yuǎn)程監(jiān)控。經(jīng)實驗驗證表明:該系統(tǒng)運行穩(wěn)定,數(shù)據(jù)傳輸