[發明專利]基于機器視覺的母豬發情行為檢測方法

有效

• 申請號: 201810383668.7
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108717523B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 肖德琴;李澤森;蔡家豪;楊秋妹;殷建軍;潘春華;馮健昭;張昌楨;王詩吟;劉勤
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/34;G06K9/62;A01K29/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 鄭浦娟

本發明公開了一種基于機器視覺的母豬發情行為檢測方法，首先通過母豬生活視頻訓練出爬跨行為判斷模型；通過母豬生活視頻獲取到多只發情母豬的位移運動量信息、在公豬誘情情況下與公豬之間的接近程度，由爬跨行為判斷模型判斷出一定數量發情母豬的爬跨行為和爬跨行為的頻次；將上述獲取到的各只發情母豬的信息作為各訓練樣本對神經網絡模型進行訓練，得到母豬發情預警模型；當要檢測母豬發情行為時，通過母豬視頻獲取到母豬的位移運動量信息、母豬爬跨行為頻次以及公豬誘情情況下與公豬之間的接近程度，將上述信息輸入到母豬發情預警模型中，判斷出母豬是否發情，本發明能夠快速且準確的檢測出母豬的發情行為，減輕勞動強度的同時增加豬場收益。

技術領域

本發明涉及視頻圖像處理技術領域，特別涉及一種基于機器視覺的母豬發情行為檢測方法。

背景技術

母豬發情行為的及時發現可以更為準確的給它進行受精，避免發現不及時而錯過受精時間，對豬場的收益十分重要。目前國內采用熟練工人的人工觀察的方式去檢查母豬是否發生發情行為。這些方法不但消耗人工大量的時間和精力，對成熟工人的培養耗費很大，而且得到的觀測數據主觀性較強，無法準確地、客觀地找出哪只母豬正在發情。隨著高清視頻網絡監控技術和圖像處理分析技術的快速應用發展，通過監控攝像機可以全天候觀察母豬的生活情況，能夠通過算法自動提取一些人工難以找到的特征，使得使用基于機器視覺的母豬發情監測預警成為可能。目前，關于母豬發情的論文研究大多在動物科學領域，而在計算機視覺方面，國內外學者少有研究。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種機器視覺的母豬發情行為檢測方法，該方法能夠快速且準確的檢測出母豬的發情行為，減輕勞動強度的同時增加豬場收益。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種基于機器視覺的母豬發情行為檢測方法，步驟如下：

步驟S1、通過攝像頭拍攝到多張母豬在爬跨時的圖像，并且將圖像中的母豬爬跨位置標記出來，由母豬爬跨位置被標記好的各圖像得到第一訓練集，通過第一訓練集對深度學習模型進行訓練，得到爬跨行為判斷模型；

通過攝像頭拍攝到母豬在發情時的視頻，從各只母豬在發情時的視頻中對各只發情的母豬進行跟蹤和識別，并且提取出各只發情母豬的位移運動量信息；針對上述拍攝到的各只母豬在發情時的視頻，通過爬跨行為判斷模型判斷視頻中各幀圖像母豬是否有爬跨行為，并且統計出爬跨行為的頻次；針對上述通過攝像頭拍攝到的各只母豬在發情時的視頻，獲取到各只發情母豬與公豬之間的接近程度；

步驟S2、將步驟S1中獲取到的每只發情母豬的位移運動量信息、爬跨行為的頻次以及公豬進行誘情時與公豬之間接近程度作為每個訓練樣本，構成第二訓練集；通過第二訓練集對神經網絡模型進行訓練，得到母豬發情預警模型；

步驟S3、當需要對母豬的發情行為進行檢測時，通過攝像頭拍攝到母豬的視頻，從上述視頻中針對母豬進行跟蹤和識別，并且提取出母豬的位移運動量數據；同時針對上述拍攝到的母豬視頻，通過爬跨行為判斷模型判斷視頻中各幀圖像是否有母豬爬跨行為，并且統計出母豬爬跨行為的頻次；另外針對上述通過攝像頭拍攝到的母豬視頻，獲取到母豬與公豬之間接近程度；

步驟S4、將步驟S3獲取到的母豬的位移運動量數據、母豬爬跨行為的頻次以及公豬誘情時母豬與公豬之間的接近程度輸入到母豬發情預警模型，通過母豬發情預警模型判定出母豬是否發情。

優選的，所述步驟S1中，訓練得到爬跨行為判斷模型的具體過程如下：

通過攝像頭拍攝到多張母豬在爬跨時的圖像，由各張母豬在爬跨時的圖像形成圖形數據集，將圖像數據集分成第一訓練集和驗證集；首先通過第一訓練集對深度學習模型進行訓練，然后采用驗證集針對上述訓練后的深度學習模型進行驗證，若準確率達到一定值，則將上述訓練后的深度學習模型作為最終爬跨行為判斷模型，否則繼續增加訓練次數，直到訓練后的深度模型的準確率達到一定值。