[發明專利]一種基于視頻追蹤技術的動物個體識別系統

有效

• 申請號: 201811216196.2
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109377517B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 蒼巖;喬玉龍;陳春雨;付海玲;于德海;李志涵;陳其航
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06T7/277
• 分類號: G06T7/277
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于視頻追蹤技術的動物個體識別系統，屬于機器學習領域。基于圖像視頻處理技術，將多目標追蹤思想應用于動物個體識別場景中，通過實時記錄圈內各個動物的軌跡位置坐標，實現動物個體識別。在方案具體實施中，將深度學習中的Faster?RCNN多目標檢測模型與傳統追蹤算法卡爾曼濾波器結合，解決了多目標追蹤應用中經常出現的遮擋，軌跡交叉，實時性差等難點問題。利用采集的海量圈養數據模型，訓練出基于Faster?RCNN模型的圈養動物檢測模型。本發明能夠有效地實現零接觸，無應激，在動物個體最自然的狀態下實現動物個體識別，并且安裝設備可實施性強，具有非常強的實際應用價值。

技術領域

本發明所屬機器學習領域，具體涉及一種基于視頻追蹤技術的動物個體識別系統。

背景技術

動物個體識別是進行動物日常管理的前提和基礎，廣泛應用于動物的日常飼養管理、動物保險，動物譜系、檔案建立等方面。目前常用的識別動物個體的方法分為物理識別技術以及生物識別技術兩大類：1)物理識別技術，環、標、缺刻法、刺紋法、烙印法、染料標記法、微電子芯片皮下掩埋法，無線射頻識別(radiofrequency identification，RFID)技術等；2)生物技術：DNA識別技術，虹膜識別技術，足跡識別。腳環和翅標適用于禽類生物，在獸類中使用受限制。缺刻法、刺紋法、烙印法和微電子芯片皮下掩埋法會給動物造成一定損傷，不適用于目前福利養殖的大環境，對動物保護不利。染料標記法受制于動物生活場景，通常動物的生活場景較臟，染料的標記會被弄臟，磨損而不易識別。DNA等生物識別技術，識別價格昂貴，適用于個體數目少且價值比較高的珍稀動物，不適用于普通養殖的動物個體識別。RFID(radiofrequency identification，RFID)技術，常用于奶牛、豬等牲畜飼養場景，但脫落率較高，限制了一些實際應用場景。生物技術成本較高，適用于實驗場景，實際飼養環境實現較困難。

[CN201680039011.8]公開了一種基于牛和奶牛的動物來識別個體動物的系統和方法，利用采集到的背部特征與圖像進行匹配從而完成個體識別。當兩頭奶牛的背部花色特別相似的時候，該方法無法完成正確的個體識別。[CN201210137233.7]公開了一種屬于分子生物學領域用于動物個體身份識別和/或肉產品溯源的條形碼編制方法及其應用。[CN201120191489.7]公開了一種聲表面波動物個體非接觸識別系統屬于實用新型專利。需要在每頭牲畜身上粘貼聲波識別標簽，類似于標記方法，受飼養環境限制較大。[CN200820237737.5]公開了一種大型動物個體溯源虹膜識別中間件，用于連接虹膜攝像機和外部數據庫，屬于虹膜識別領域。[CN101447025]發明公開了一種大型動物虹膜識別方法，屬于虹膜識別領域,利用圖像處理相關方法完成動物虹膜的識別，實現個體追蹤和肉品溯源。動物虹膜數據采集難度遠遠高于人類虹膜數據的采集，并且設備的成本較高，很難實際應用。[CN201710569030.8]公開了一種基于Gabor方向直方圖和豬體毛發模式的豬個體識別方法。該方法利用了一種基于自適應分割和多閾值分割的目標提取方法提取每張圖片中的多個豬只目標，與數據庫中的豬只進行匹配，達到豬個體身份識別的目的。[CN201611187459.2]公開了基于機器視覺的豬個體識別與飲水行為分析方法。該項研究更側重于豬個體的飲水行為分析，對于豬的個體識別方法提及較少。[CN201710544932.6]公開了一種無標記模式動物個體的自動識別方法。通過采集動物運動圖像序列，建立圖像背景模型，利用SVM實現分類識別。