[實(shí)用新型]基于機(jī)器視覺技術(shù)的群養(yǎng)母豬飲水行為無線監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120441639.5
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN202282791U
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸明洲;沈明霞;趙茹茜;楊曉靜;熊迎軍;劉龍申;姚文;孫玉文;陳仕進(jìn);孫欽偉;周波;劉永華;陳林峰;路順濤;曾慶杰;王志國
• 申請（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W84/18;G08C17/02;A01K29/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型涉及母豬福利養(yǎng)殖、無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域，尤其是通過機(jī)器視覺技術(shù)和ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對群養(yǎng)母豬飲水行為進(jìn)行監(jiān)測的系統(tǒng)，具體地說是一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的群養(yǎng)母豬飲水行為無線監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

機(jī)器視覺技術(shù)，是一門涉及人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、心理物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、圖像處理、模式識別等諸多領(lǐng)域的交叉學(xué)科。機(jī)器視覺主要用計(jì)算機(jī)來模擬人的視覺功能，從客觀事物的圖像中提取信息，進(jìn)行處理并加以理解，最終用于實(shí)際檢測、測量和控制。機(jī)器視覺技術(shù)最大的特點(diǎn)是速度快、信息量大、功能多。

目前，母豬的飲水是最值得關(guān)注的動(dòng)物行為之一，水是母豬需求量最大的營養(yǎng)物質(zhì)，飲水行為是母豬健康與否的重要判斷依據(jù)。我國目前的母豬養(yǎng)殖主要采用限喂欄，這種喂養(yǎng)方式嚴(yán)重限制了母豬自由活動(dòng)的空間，不符合動(dòng)物福利要求，歐盟已經(jīng)決定于2013年禁止使用限喂欄，對妊娠期母豬采用群養(yǎng)方式飼養(yǎng)，有必要針對這種飼養(yǎng)模式下的母豬飲水行為設(shè)計(jì)一套智能化精準(zhǔn)監(jiān)測系統(tǒng)。

目前無線通信、機(jī)器視覺等技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到應(yīng)用，但是母豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中的自動(dòng)化設(shè)備并不多見，特別是利用現(xiàn)代電子、通信技術(shù)精確監(jiān)測、分析群養(yǎng)母豬個(gè)體飲水行則更是空白。健康母豬飲水行為有規(guī)律可循，母豬個(gè)體飲水行為是否正常可以作為判斷動(dòng)物健康狀況的重要指標(biāo)，養(yǎng)殖人員每天僅需重點(diǎn)關(guān)注飲水行為異常的母豬個(gè)體，及時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)健康問題的母豬，大大降低疾病帶來經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)也減少人工消耗的時(shí)間和精力。因此，對于群養(yǎng)母豬個(gè)體飲水行為的自動(dòng)化精準(zhǔn)監(jiān)測、實(shí)時(shí)寬帶傳輸是亟待的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對母豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中的自動(dòng)化設(shè)備缺少的問題，提出一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的群養(yǎng)母豬飲水行為無線監(jiān)測系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的群養(yǎng)母豬飲水行為無線監(jiān)測系統(tǒng)，它包括多個(gè)飲水點(diǎn)設(shè)備、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)以及中心服務(wù)器，在各待監(jiān)測豬舍中的飲水點(diǎn)均設(shè)有一飲水點(diǎn)設(shè)備，各飲水點(diǎn)設(shè)備均包括飲水器、圖像傳感器、處理器、紅外感應(yīng)模塊、流量計(jì)和飲水點(diǎn)設(shè)備ZigBee協(xié)調(diào)器，所述的紅外感應(yīng)模塊安裝在飲水器的上方，用于感應(yīng)母豬貼近飲水器，各紅外感應(yīng)模塊的信號輸出端與對應(yīng)處理器的感應(yīng)信號端相連，各處理器的圖像信號控制端、流量信號控制端分別與對應(yīng)的圖像傳感器、流量計(jì)的信號端雙向連接，各處理器的通訊信號端通過對應(yīng)的ZigBee協(xié)調(diào)器與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的ZigBee協(xié)調(diào)器無線連接，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)與中心服務(wù)器無線連接。

本實(shí)用新型的飲水器的兩側(cè)均設(shè)有第一擋板，兩第一擋板的上方安裝第二擋板，在該第二擋板上安裝紅外感應(yīng)模塊。。

本實(shí)用新型的第一擋板為水泥擋板，第二擋板為亞克力擋板。

本實(shí)用新型的第一擋板高1.5m、寬0.6m，兩第一擋板的間距為0.6m。這個(gè)系統(tǒng)中兩第一擋板的作用是保證一次只有一只豬接近飲水器，由于兩第一擋板間距設(shè)定為0.6m，因此豬的體型最好比較大，母豬符合這一要求。

本實(shí)用新型的處理器采用ARM處理器，圖像傳感器采用CMOS圖像傳感器，該圖像傳感器通過ARM處理器的CMOS攝像頭接口與ARM處理器連接。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型的系統(tǒng)采用機(jī)器視覺技術(shù)自動(dòng)識別飲水母豬編號，采用水流量計(jì)采集母豬單次飲水量，該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確記錄母豬個(gè)體日飲水頻率及日消耗水量，避免了人為觀察飲水行為過程中的主觀性強(qiáng)、精確度、穩(wěn)定性不夠的缺點(diǎn)。

本實(shí)用新型的網(wǎng)關(guān)采用3G撥號和以太網(wǎng)兩種方式與服務(wù)器連接，有效解決了豬舍地處偏僻而無法遠(yuǎn)程監(jiān)控的問題，而采用3G網(wǎng)絡(luò)比GPRS網(wǎng)絡(luò)在速度上有了很大的提高，因此，在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)效率更高、優(yōu)越性更明顯；還簡化了網(wǎng)關(guān)與中心服務(wù)器之間的通信。

本實(shí)用新型的網(wǎng)關(guān)采用ZigBee無線通信協(xié)議與飲水點(diǎn)ARM通信，這種無線通信方式避免了傳統(tǒng)布線帶來的成本和穩(wěn)定性上的不足，高度的魯棒性能夠保證本系統(tǒng)長期穩(wěn)定工作。此外，ZigBee網(wǎng)絡(luò)具有高度的實(shí)時(shí)性，方便數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，保證系統(tǒng)的工作效率。

飲水行為是母豬健康與否的重要判斷依據(jù)，本系統(tǒng)利用自動(dòng)化技術(shù)準(zhǔn)確監(jiān)測母豬日飲水頻率及水資源的日消耗總量，系統(tǒng)能夠?qū)⑺牧慨惓５哪肛i個(gè)體編號自動(dòng)發(fā)送給養(yǎng)殖人員，使得這個(gè)母豬能夠得到及時(shí)的關(guān)注，從而降低疾病對母豬的生長、生產(chǎn)影響，有效提升了母豬養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的飲水點(diǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)施流程圖。