[發明專利]識別家禽體積體尺的方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 201811397764.3
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109636779B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 張鐵民;林文松;莊曉霖
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/90;G06T3/00;G06T7/62
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉巧霞

本發明公開了一種識別家禽體積體尺的方法、裝置及存儲介質，包括：獲取雞只彩色圖與視差圖、計算點云信息與世界坐標、計算體積體尺。本發明使用深度攝像頭獲取測量場景的圖像信息，通過算法快速分割出雞只，并且不需要外部夾持裝置固定被測雞只，在不影響雞只正常活動的同時利用計算機視覺簡單有效的提取出雞只體積體尺信息。由于深度攝像頭不受光線強弱影響，對于雞場光線不穩定的場景有很好的適應性，且算法處理能很好的提高測量精度，利用視覺非接觸性測量雞只體積體尺信息，測量簡便且有利于雞只的健康生長。

技術領域

本發明涉及視覺檢測研究領域，具體涉及一種識別家禽體積體尺的方法、裝置及存儲介質。

背景技術

據統計，到2025年，世界人口預計將超過80億，到2050年預計將達到96億人。這意味著需要更加有效的家禽畜牧生產方法來提供足夠的食物來源。如肉雞、肉豬等家禽在家禽養殖中占據著重要的地位，是主要的食物來源之一，對其養殖發育規律分析與健康預警進行研究具有重要的意義。

家禽的體積體尺信息是養殖過程中一個重要的指標。該信息測量涉及不規則物體的體積測量，并沒有一個具體的數學公式算法。傳統的測量方法包括接觸式和非接觸式兩種，接觸式的方法主要是人工從養殖場中捕捉較具代表性的家禽，然后人工利用卷尺和規尺等進行手動測量，費時費力，精確度不高。非接觸式測量包括利用昂貴的激光掃描儀、超聲波技術等進行測量，這類測量方式不是用于家禽養殖場的養殖條件。目前雖也有研究人員提出采用視覺測量的方式進行測量的，但普遍存在對光照條件要求高、算法不穩定等缺陷。

發明內容

本發明的一個目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種識別家禽體積體尺的方法，該方法利用彩色圖像和視差圖，綜合圖像信息和點云信息，能夠實現準確測量。

本發明的另一個目的在于提供一種識別家禽體積體尺的裝置，該裝置具有識別準確的優點。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：識別家禽體積體尺的方法，包括步驟：

通過深度攝像頭獲取測量場景的圖像，所述圖像包括彩色圖和視差圖；

若所述圖像中出現目標家禽，則從所述圖像中分割出家禽；

對所述分割出的家禽計算點云信息，根據點云坐標測算體積體尺。

本發明通過采用深度攝像頭對家禽進行非接觸性測量，使得不受光線強弱影響，對于養殖場等光線不穩定的場景有很好的適應性，便于提高測量精度。

優選的，判斷當前圖像中是否出現目標家禽，方法是：利用家禽所具有的普遍特征信息，將彩色圖轉化到YCbCr空間并且在CbCr平面進行投影，利用統計橢圓模型分割出家禽羽毛輪廓，然后與視差圖檢測到的最近物體輪廓做交并比(Intersection-over-Union，IoU)，若交并比大于閾值，則判斷為目標家禽。

優選的，從圖像中分割出家禽的步驟是：在識別出當前視差圖和彩色圖中存在目標家禽后，采用橢圓膚色模型進行色彩分割和識別，將目標家禽的特征區域部分按照其輪廓從原圖像中框選出來；然后將輪廓外的背景剔除。

優選的，從圖像中分割出家禽后，進行仿射變換，步驟是：根據目標家禽特征區域部分的輪廓，計算其最小外接矩形，仿射變換根據該最小外接矩形將特征區域部分的輪廓擺正。從而方便后續體積體尺信息的計算。

優選的，從圖像中分割出家禽后，對點云信息進行回歸模型擬合修正。以對點云信息中缺失的信息進行補償，提高后續計算的精度。

優選的，根據點云信息，采用累計積分算法進行體積的計算，將點云信息進行透視變換獲取世界坐標，根據世界坐標計算真實體尺信息。

一種識別家禽體積體尺的裝置，包括：

圖像獲取模塊，用于通過深度攝像頭獲取測量場景的圖像，所述圖像包括彩色圖和視差圖；