数字农业若干技术在畜禽业应用简报之二-中国种猪信息网--

数字农业若干技术在畜禽业应用简报之二中国农业大学报告人：滕光辉研究意义研究现状研究进展利用双目视觉检测猪体高的研究研究意义4环境控制依据4生产性能指标3猪宰杀等级评定2反映营养状况1反映生长状态5选择最佳屠宰时间实时监测猪体尺体重传统方式不足费时费力接触测量造成应激设备易坏连续监测困难技术改进困难围栏称称重车图像工程技术技术水平提高省时省力无接触式避免应激易于实现实时可尽量避免损坏图像工程技术图像分析图像处理图像理解图像工程图像分三个层次抽象性数据量广泛应用于：生物、医学、遥感、测绘、工业自动化及农业等丹麦Nabil等(1996)：猪体背部设置一部摄像机，利用预先在距地面半米高处设置好的标杆对系统进行定标，采集图像后计算得到猪体背部的面积，并利用面积的对数得到与体重对数的线性关系。国外相关研究简介日本的H.Minagawa等(2003)：建立如右图的平台，根据经验公式估计猪体重，设备可以在一个导轨上移动，改变光源成分增大背景与猪体之间的反差，简化图像处理算法设计英国Schofield的研究：在猪进入饲喂器时，利用背部的摄像机采集猪体背部图像，求取背部区域内象素数目，以此回归猪体重。2004JiahuaWu,RobinTillett,NigelMcFarlaneetal.Extractingthethree-dimensionalshapeoflivepigsusingstereophotogrammetry.ComputersandElectronicsinAgriculture.2004,4:203~222对于三维技术的应用，国外也有研究。文献中介绍了利用立体摄像合成三维图像的方法。系统采用六部摄像头，三个方位（每个方位两部）：侧面，背面，后面采集图像。每个方位布置了一个闪光灯，采集图像时进行补光，闪光灯中的一盏由计算机控制，另两盏由第一个闪光灯控制。采集系统布置在猪舍一角，将试验猪只根据饲养配方不同分成两组以获得体型上的差异。试验开始阶段人工引导猪进入采集区域，等其适应后人就不再干预，仅设置一些吃的东西诱使猪进入采集区域。试验的猪体重由30kg生长到80kg，试验持续了14个周，图像数据存储通过IEEE1394接口传至计算机保存在一个硬盘中；这个采集系统没有介绍触发设备，主要着力介绍三维合成，利用三个角度获得的六张图像合成了三维图，其研究的主要目的是建立一个不同周龄、饲料配方、体重、姿态的猪体型数据库。2004R.P.White,C.P.Schofield,D.M.Greenetal.Theeffectivenessofavisualimageanalysis(VIA)systemformonitoringtheperformanceofgrowing/finishingpigs.AnimalScience2004,78:409-418.国外研究比较成熟的可视图像分析（VIA）系统，可以实现自动实时地获取猪体尺寸和形状信息，为了客观评价该系统的使用效果，文献三中介绍了评价该系统性能所进行的实验设计、实施和数据处理的整个过程。选择由代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 性的不同体型、性别、日龄等的猪进行实验，评价结果表明：1）VIA系统可以监测到8－10天的猪体参数变化；2）根据实验数据利用人工神经网络（ANN）和变量归一化分析（canonicalvariatesanalysis）对该系统性能进行分析，可以得出该系统能够识别出猪体的类型和性别，对不同类型的猪体识别正确率最低在64％，最高在81％，且利用ANN分析得到的识别正确率较后者高，认为VIA系统是一个有实际意义的系统，能够成为整个综合管理系统（IMS）的一部分。体形体重饲养猪生长模型算法控制机构实现消耗总氮监测背膘IMA饲喂站等子系统预定目标IntegratedManagementSystem（IMA）可以利用VIA系统提供的参数实现对预测模型的实时优化利用IMA可以通过改变饲料配方控制猪体的增重可以部分实现对背膘的控制，但并不理想，还需要获取一些与背膘有关的反馈信息，有望从VIA系统获得在控制增重的同时减少了废弃物的排放VIA系统和饲喂系统能够为研究健康状况和福利情况提供途径主要功能2004A.R.Frost,A.P.French,R.D.Tillettetal.Avisionguidedrobotfortrackingalive,looselyconstrainedpig.ComputersandElectronicsinAgriculture,2004,44:93–106一些传感器能够获得猪体的生理指标，如：背膘厚、心跳率、呼吸率、肌体组成等，经常获取这些生理指标对各项控制措施有重要意义。但这些传感器不易操作，利用人工布置或操作这些传感器则需要较强的专业技巧，特别是要要常获取这些信息时，难度更大。出于这个问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，文献以背膘厚为检测对象，设计了一个基于机器视觉的智能系统。超声波背膘传感器有其固定的测试部位，为了准确、自动化地布置测背膘传感器的位置，利用采集到的背部图像，提取出背部轮廓的四个关键点位置，根据这四点的坐标，经过运算求得传感器应该布置的位置，再控制气动的机械机构将传感器布置到位。国外研究总结有对单只猪的研究也由对多只猪的研究；有二维图像的也有三维图像的；灰度图像研究较多，彩色较少。由仅估计体重到猪各项体尺、面积包括体重等的生长参数实时监测有对系统硬件进行研究也有对如何评价系统进行研究的利用机器视觉及智能控制向智能化的方向发展国外其他研究JiahuaWu研究利用立体视觉合成猪体三维图像的方法Doeschl研究猪在生长过程中在尺寸和形状方面的变化，连续监测了猪体背部11个参数，描述猪生长变化过程White对建立的可视图像分析系统，可以获取猪体背部尺寸和形状信息，利用人工神经网络评价了该系统的使用效果，认为系统能够成为猪场整个综合管理系统的一部分其他主要包括：猪体定位算法、彩色图像分析技术及算法模型稳定性研究等国内研究现状中国农业大学研究：刘艳国：猪活体等级评定以贴在猪背部已知尺寸的长方形块为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，用数码相机采集猪体图像，研究了种猪背部去除头部和尾部后剩余的投影面积与体重的相关性实测了与猪宰杀等级有关的体形参数，建立了这些参数实测值与宰后指标及猪肉等级的关模型；再利用数码相机获取猪体图像，通过图像处理获取体尺参数，并利用BP神经网络建立了猪肉等级的预测模型。国内研究文献国内有一些利用体尺参数估计体重的经验或公式，与图像技术相关的主要有以下几篇：2005刘艳国.图像处理技术在活体猪等级评定中的应用.中国农业大学硕士论文2006吕刚.计算机视觉技术在猪肉质评定中的应用.中国农业大学硕士论文.2006年5月2006杨艳.利用二维数字图像估算种猪体重.中国农业大学学报.2006，11（3）：61-64系统定标问题国内研究不够系统、深入图像采集方式对体高的考虑不足存在问题国内外研究现状分析目前的工作研究目的：利用机器视觉原理实现实时（每天）远程无接触检测（测量）种猪体尺，包括：体高、体长、背宽、背部面积等，及时掌握猪体的生长状况和环境信息并对猪体重进行预测，为管理决策提供依据主要研究 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 ：猪个体识别；猪体图像的采集、传输、处理；体尺参数的提取、存储；环境参数的采集、存储；利用体尺参数进行生长过程监测，研究决策算法，对生长状态进行评估。双目视觉摄象机标定用CCD摄像机CMOS摄像器线性标定、自标定、双目视觉标定提取对应的图象特征寻找同一个空间点在两幅图象中的对应点，得到视差图根据视差信息求解三维空间信息主要用于：植物生长监测、秧苗直立度检测、苹果定位采摘等可以为猪生长监测提供方式硬软件特征提取立体匹配三维重建(X1,Y1)df(X2,Y2)左摄像机右摄像机zhL地面双目视觉监测原理示意图双路摄像机视频服务器标定板标定点的提取谢谢聆听！演讲完毕，谢谢观看！