[發(fā)明專利]一種奶牛體型線性鑒定指標獲取系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210530735.6
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103040471A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱德海;郭浩;馬欽;陳洪;王慶;張勝利;王鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A61B5/107
• 分類號: A61B5/107;A61B5/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種奶牛體型線性鑒定指標獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據(jù)被測奶牛的最大尺寸，確定多個傳感器的位置；

S2、根據(jù)所述多個傳感器對應(yīng)的視場，確定世界坐標系及多個相對坐標系，計算所述多個相對坐標系到所述世界坐標系的變換矩陣，并存儲標定結(jié)果；

S3、根據(jù)所述標定結(jié)果，實時獲取所述多個傳感器中的數(shù)據(jù)并對其進行融合，輸出最終融合結(jié)果；

S4、對所述最終融合結(jié)果進行選擇和測量，獲取奶牛體型線性鑒定指標。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個傳感器為六個，根據(jù)所述六個傳感器對應(yīng)的視場確定世界坐標系及兩個相對坐標系。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S2進一步包括：

S21、根據(jù)所述六個傳感器對應(yīng)的視場，確定第一標定參考球、第二標定參考球及第三標定參考球；所述第一標定參考球標識所述世界坐標系的原點，所述第二標定參考球和第三標定參考球均與所述第一標定參考球相鄰，且分別標識世界坐標系X軸的正方向和Y軸的正方向，根據(jù)右手定則確定世界坐標系的Z軸；

S22、沿所述Z軸方向，按照世界坐標系的原點平移后，設(shè)定第四標定參考球及第五標定參考球，所述第四標定參考球標識第一相對坐標系的原點；所述第五標定參考球標識第二相對坐標系的原點；

S23、計算所述兩個相對坐標系到所述世界坐標系的變換矩陣，并存儲標定結(jié)果。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一、二、三傳感器用于獲取奶牛整個背面的數(shù)據(jù)；所述第四、五、六傳感器位于奶牛的同一側(cè)，其分別對應(yīng)于所述第一、三、二傳感器，用于獲取奶牛側(cè)面的數(shù)據(jù)；所述第一標定參考球放置于第二傳感器和第六傳感器對應(yīng)的視場中，確定所述世界坐標系；所述第四標定參考球放置于第一傳感器和第四傳感器對應(yīng)的視場中，確定所述第一相對坐標系；所述第五標定參考球放置于第三傳感器和第五傳感器對應(yīng)的視場中，確定所述第二相對坐標系。

5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述第四標定參考球是沿所述Z軸正方向平移后設(shè)定，所述第五標定參考球是沿所述Z軸負方向平移后設(shè)定。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟S23進一步包括：

S231、獲取六個傳感器的圖像數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)化為以深度方向為Z軸正方向的空間點云數(shù)據(jù)，得到六組以傳感器為坐標原點、以深度方向為Z軸正方向的局部坐標數(shù)據(jù)以及局部坐標系；

S232、利用隨機采樣一致性算法，分割提取所述點云數(shù)據(jù)中對應(yīng)的標定參考球，獲取所述標定參考球的半徑和圓心位置，根據(jù)設(shè)置的標定參考球半徑，計算所述局部坐標系到所述世界坐標系的變換矩陣，從而得到所述兩個相對坐標系到所述世界坐標系的變換矩陣。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟S232進一步包括：

當分割提取點云數(shù)據(jù)中對應(yīng)的標定參考球為第一標定參考球時，直接計算所述局部坐標系到所述世界坐標系的變換矩陣；

當分割提取點云數(shù)據(jù)中對應(yīng)的標定參考球為第四標定參考球或第五標定參考球時，先計算所述局部坐標系到其對應(yīng)的相對坐標系的變換矩陣，再通過所述局部坐標系到其對應(yīng)的相對坐標系的變換矩陣計算得到所述兩個相對坐標系到所述世界坐標系的變換矩陣。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述傳感器為基于激光散斑結(jié)構(gòu)光檢測深度原理的彩色深度圖像傳感器。

9.一種奶牛體型線性鑒定指標獲取系統(tǒng)，其特征在于，包括有：

初始單元，用于根據(jù)被測奶牛的最大尺寸，確定多個傳感器的位置；

空間標定單元，用于根據(jù)所述多個傳感器對應(yīng)的視場，確定世界坐標系及多個相對坐標系，計算所述多個相對坐標系到所述世界坐標系的變換矩陣，并存儲標定結(jié)果；

數(shù)據(jù)獲取單元，用于根據(jù)標定結(jié)果，實時獲取所述多個傳感器中的數(shù)據(jù)并對其進行融合，輸出最終融合結(jié)果；

測量單元，用于對所述最終融合結(jié)果進行選擇和測量，獲取奶牛體型線性鑒定指標。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述多個傳感器為六個，所述空間標定單元根據(jù)所述六個傳感器對應(yīng)的視場確定世界坐標系及兩個相對坐標系。