基于星狀骨架模型的豬的行走姿態(tài)分析.pdf

1、近年來(lái)，隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化程度的不斷提高，基于機(jī)器視覺(jué)的動(dòng)物行為分析技術(shù)已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文采用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建豬體星狀骨架模型計(jì)算豬的前肢步態(tài)頻率。同時(shí)，將豬體星狀骨架模型與隱馬爾科夫模型相結(jié)合對(duì)豬的行走姿態(tài)進(jìn)行識(shí)別。最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)豬生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)和行為識(shí)別的目的。
　　 通過(guò)背景減除與圖像預(yù)處理獲得了豬體輪廓。在此基礎(chǔ)上，提取豬體輪廓的質(zhì)心，然后按逆時(shí)針?lè)较蛴?jì)算豬體所有輪廓點(diǎn)與質(zhì)心的距離，從而繪制質(zhì)

2、心一邊界距離曲線。對(duì)該曲線平滑處理以后，計(jì)算它的極大值點(diǎn)，這些極大值點(diǎn)就是豬體關(guān)鍵輪廓點(diǎn)。將關(guān)鍵輪廓點(diǎn)與質(zhì)心連接，構(gòu)建了豬體星狀骨架模型。為以后前肢步態(tài)頻率的計(jì)算和行走姿態(tài)的識(shí)別提供了基礎(chǔ)。
　　 對(duì)于前肢步態(tài)頻率的計(jì)算，通過(guò)已經(jīng)構(gòu)建的豬體星狀骨架模型計(jì)算豬的前肢步態(tài)幅度角。然后采用兩種方法計(jì)算豬的前肢步態(tài)頻率:一種是通過(guò)計(jì)算豬的前肢步態(tài)周期來(lái)計(jì)算出豬的前肢步態(tài)頻率;另一種是對(duì)豬的前肢步態(tài)幅度角序列進(jìn)行功率譜估計(jì)從而計(jì)算出豬的前

3、肢步態(tài)頻率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這兩種方法都能準(zhǔn)確地計(jì)算豬的前肢步態(tài)頻率。
　　 采用豬體星狀骨架模型與隱馬爾科夫模型相結(jié)合的方法對(duì)豬的行走姿態(tài)進(jìn)行識(shí)別。根據(jù)豬體星狀骨架模型提取豬的行走姿態(tài)特征，然后通過(guò)建立隱馬爾科夫模型分類器對(duì)豬的行走姿態(tài)特征進(jìn)行分類識(shí)別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠?qū)ωi的三種行走姿態(tài):正常行走、低頭行走、抬頭行走進(jìn)行有效地識(shí)別，準(zhǔn)確率達(dá)到80％以上。
　　 該項(xiàng)研究是利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)對(duì)豬生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)和