[發(fā)明專利]基于機器視覺的豬的體溫檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110370281.6
• 申請日: 2011-11-19
• 公開（公告）號: CN102499649A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 朱偉興;李新城;王威;馬長華
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

1.一種基于機器視覺的豬的體溫檢測方法：

步驟一，對采集到的豬眼圖像進行預處理后提取豬眼彩色圖像和灰度圖像的特征；

步驟二，采用遺傳算法從提取的備選特征中優(yōu)化選擇出獨立、穩(wěn)定性好、分類能力強的特征；

步驟三，構建支持向量機分類器，以優(yōu)化后的特征為輸入向量，將豬的體溫分成體溫正常，輕度發(fā)熱和重度發(fā)熱三類。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于機器視覺的豬的體溫檢測方法，其特征在于：所述步驟一中對豬眼彩色圖像的提取，提取L*a*b*、HSV、rgb三個顏色空間的每個分量的一、二、三階顏色矩；對豬眼灰度圖像的提取，提取豬眼灰度圖像的平均灰度、平均梯度、灰度熵、梯度熵，及眼珠與內眼角點之間的眼瞼邊緣的平均梯度、上述眼瞼邊緣上下各兩個像素的平均灰度作為特征向量。

3.根據(jù)根據(jù)權利要求2所述的一種基于機器視覺的豬的體溫檢測方法，其特征在于：所述步驟一中對豬眼彩色圖像和灰度圖像的特征的提取，首先用CCD攝像機采集豬眼彩色圖像，用PC機進行圖像的預處理，以24位BMP即位圖格式存儲在計算機硬盤中，預處理后提取每個豬眼的彩色圖像和灰度圖像的特征，對于豬眼彩色圖像，將彩色圖像轉化為L*a*b*，、HSV和rgb格式后，分別提取它們的每個分量的一、二、三階顏色矩作為豬眼彩色圖像特征，其中，L*表示顏色的明亮程度，a*表示紅色在顏色中所占的成分，b*表示顏色中黃色所占的成分，H表示色調，S表示飽和度，V表示亮度，rgb顏色空間是在RGB顏色空間中將顏色值R、G、B在亮度上進行歸一化得到顏色空間，其中，r表示紅色，g表示綠色，b表示藍色；對于豬眼灰度圖像的提取，將彩色圖像轉化為灰度圖像后提取豬眼灰度圖像的平均灰度、平均梯度、灰度熵、梯度熵，及眼珠與內眼角點之間的眼瞼邊緣的平均梯度、上述眼瞼邊緣上下各兩個像素的平均灰度作為特征向量。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于機器視覺的豬的體溫檢測方法，其特征在于：所述步驟一中對豬眼彩色圖像的提取，一階顏色矩描述平均顏色，二階顏色矩描述顏色方差，三階顏色矩描述顏色的偏移性，設第i通道的第j個像素為P_ij，N為總像素數(shù)目，則這三個顏色矩用式(1)(2)和(3)計算：?

對豬眼彩色圖像，在L*a*b*顏色空間、HSV顏色空間、rgb顏色空間中，分別提取每個分量的一、二、三階顏色矩特征參數(shù)，共得到27個特征變量，利用它們來描述三類豬眼的彩色圖像的差別；

所述的豬眼灰度圖像的提取，首先將彩色圖像轉化為灰度圖像即將彩色圖像丟掉圖像的顏色信息，由灰度來對圖像的亮度進行表示，對于一個三分量為R、G、B的彩色圖像像素，用公式Gray＝0.11R+0.59G+0.3B計算該點對應的灰度值，按照以上方法將彩色圖像中的所有像素點彩色都做相應處理以得到一張去掉色彩的灰度圖；

所述的眼珠與內眼角點之間眼瞼邊緣的提取的步驟，步驟一：確定豬眼瞼候選區(qū)：在大小為M×N豬眼灰度圖像中，統(tǒng)計灰度圖像每一行的灰度和，灰度值較小且集中的行即為眼珠所在行(i₁～i₂)；統(tǒng)計灰度圖像每一列的灰度和，灰度值較小且集中的列即為眼珠所在列(j₁～j₂)，這樣，眼珠所在行和列組成了眼珠所在區(qū)域；以原灰度圖像中的第i₁-2～i₂+2行，第j₂～N列為眼瞼候選區(qū)，步驟二：

采用邊緣檢測算法對候選區(qū)進行邊緣檢測，步驟三：提取豬的眼瞼邊緣；所述的平均灰度的提取：對于一幅大小為M×N的灰度圖像f(i，j)，平均灰度用公式計算；

所述的平均梯度的提取：對于一幅大小為M×N的灰度圖像f(i，j)，平均梯度用公式計算；

所述的圖像的灰度熵的提取：對于一幅256級的灰度圖像，灰度熵用公式?計算，其中f_i、k_i表示圖像中灰度值為f_i的像素個數(shù)?為k_i，P(fi)表示圖像中灰度值為f_i的像素出現(xiàn)的概率?

所述的圖像的梯度熵的提取：梯度熵用公式?計算，式中，圖像中共有k個梯度級，P(i)是第i個梯度級出現(xiàn)的概率；

所述的眼瞼邊緣的平均梯度的提取：用公式?計算；

所述的眼瞼邊緣上下各兩個像素的平均灰度的提取：用公式?計算。