[發明專利]一種固定式家禽生命信息報警裝置

在審

• 申請號: 201810329798.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108460370A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 陸輝山;俞恒杰;王福杰;薛卓蘭
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/36;G06K9/44;G06K9/46;A01K45/00;G06Q50/02
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種固定式家禽生命信息報警裝置，其特征在于：包括攝像機（6）、視頻采集卡（7）、顯示屏（9）、計算機（10）和聲光電報警裝置（11），攝像機（6）設置在固定位置，對禽籠（1）中的家禽進行實時監控，視頻采集卡（7）與攝像機（6）相連，計算機（10）的輸入端與視頻采集卡（7）相連，計算機（10）的輸出端分別與顯示屏（9）和聲光電報警裝置（11）相連，計算機（10）內部設置有家禽生命信息檢測程序，家禽生命信息檢測程序用于執行以下步驟：

S1.對采集的圖像進行背景去除與禽籠提取，獲得禽籠區域圖像；

S2.檢測禽籠區域圖像中反光鐵絲的邊緣，提取鐵絲二值化區域并進行膨脹處理，去除面積較小的連通分量；

S3.在禽籠區域圖像中，以膨脹后的圖像為掩膜圖像對鐵絲區域進行填充，去除反光鐵絲，得到填充圖像，并進行局部平滑；

S4.對填充圖像進行局部直方圖均衡，消除光照不均衡造成的影響；

S5.確定閾值對步驟S4得到的圖像進行二值化處理，提取家禽頭部的初步區域；

S6.在步驟S1得到的禽籠區域圖像中提取步驟S5中家禽頭部所處初步區域部分的圖像，對這部分圖像再次確定閾值并進行二值化處理，最終確定家禽頭部的連通分量；

S7.根據家禽頭部各連通分量面積確定家禽的數量。

2.根據權利要求1所述的一種固定式家禽生命信息報警裝置,其特征在于:所述攝像機（6）的頂端與支架（4）相連，支架（4）為伸縮式，支架（4）中部設有調節旋鈕（5）。

3.根據權利要求1所述的一種固定式家禽生命信息報警裝置,其特征在于:所述步驟S1包括以下步驟：通過夾角和判別法判斷一個點是否在禽籠四邊形內部，確定禽籠四個頂點的像素坐標按順時針方向依次為、、、，設測試點為，分別得到點P與四條邊的夾角分別為；若滿足，則判斷測試點不在籠子區域內，對該點的像素數值清零，分別取四個頂點像素坐標x和y的最大值與最小值，以、、、四個點為矩形的四個頂點提取禽籠圖像，對背景像素值置0，截取禽籠圖像。

4.根據權利要求1所述的一種固定式家禽生命信息報警裝置,其特征在于: 所述步驟S2包括以下步驟：采用Roberts算子檢測鐵絲邊緣，設為邊緣圖像中像素坐標處的數值，其值為0或1，若滿足，，則令 ，即將同一鐵絲兩條邊緣直線之間的像素值置1得到鐵絲區域；選擇半徑為6個像素長度的圓形結構元素，對鐵絲區域進行膨脹處理；然后，提取鐵絲二值區域的連通分量，去除面積小于500個像素的連通分量。

5.根據權利要求1所述的一種固定式家禽生命信息報警裝置，其特征在于：所述步驟S3包括以下步驟：以膨脹后的圖像為掩膜圖像對鐵絲區域進行填充，區域填充從掩膜圖像外邊界上的像素值依次向內插值，插值方法采用基于改進的最近鄰插值算法，然后采用高斯平滑對掩膜圖像標記的插值圖像區域進行局部平滑處理。

6.根據權利要求1所述的一種固定式家禽生命信息報警裝置，其特征在于：所述步驟S4包括以下步驟：根據光照情況將填充圖像分為兩部分，遠離光源的一部分采用累積分布函數進行映射，映射的最大值為靠近光源一側的最大值。

7.根據權利要求1所述的一種固定式家禽生命信息報警裝置，其特征在于：所述步驟S5包括以下步驟：采用聚類算法將圖像分為多類，取數值最大一類區域灰度值的最小值為二值化閾值，提取家禽頭部所處的初步區域的二值化圖像。

8.根據權利要求1所述的一種固定式家禽生命信息報警裝置，其特征在于：所述步驟S6包括以下步驟：對所述步驟S1中采集的禽籠區域圖像提取家禽頭部的區域圖像，對該圖像再次采用聚類算法將圖像分為多類，取灰度值最大一類的最小值為二值化閾值，確定家禽頭部區域。

9.根據權利要求1所述的一種固定式家禽生命信息報警裝置，其特征在于：所述步驟S7包括以下步驟：提取家禽頭部二值化圖像中的連通分量及面積，將面積大于500個像素的連通分量的個數作為最終的家禽數量。