[發明專利]一種基于視覺行為反饋的豬舍溫度控制方法及系統

有效

• 申請號: 201910583839.5
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN110338067B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 楊志曉;席磊;范艷峰;惠雪;朱坤華;劉統帥;姬真真;石志芳;程璞;馬偉;劉衛東;康靜靜;張景鋒;孫卓越;朱涵涵;楊棟皓;馬玉瑩;馬丁丁
• 申請（專利權）人: 河南牧業經濟學院
• 主分類號: A01K1/00
• 分類號: A01K1/00;G06K9/00;G06K9/62;H04N7/18
• 代理公司: 河南豫龍律師事務所 41177
• 代理人: 王長坤

本發明特別涉及一種基于視覺行為反饋的豬舍溫度控制方法及系統，采用豬床本體模塊，用于豬在休息時進行躺臥，以及對豬觀察的場所；視頻采集模塊，用于對視頻數據信息的采集；視頻圖像處理與識別模塊，用于對視頻圖像進行收集儲存，對圖像中豬的行為進行識別分類；控制模塊接收識別分類結果并向豬床本體模塊中的伺服電機輸出控制量，通過控制伺服電機實現對頂板的打開或關閉控制，進而對豬床本體內的溫度進行調節；顯示模塊，對接收采集到的視頻以及視頻圖像處理與識別模塊識別的結果并進行播放顯示，該發明使用攝像機監測豬在豬床的行為信息，并通過視頻圖像處理與識別模塊實時識別豬的行為，并根據豬的行為對豬床內的溫度進行調控。

技術領域

本發明屬于畜禽養殖智能化工藝及設備、智能控制技術領域，特別涉及一種基于視覺行為反饋的豬舍溫度控制方法及系統。

背景技術

隨著養豬業向集約化、規模化方向發展，傳統的單純使用人工飼養的方式已不適合大規模養豬。人們提出了一些自動化、智能化養豬工藝和設備，來降低養豬的勞動強度、提高養殖效率。

豬床是生豬養殖過程中使用的一種重要設備，豬的大部分時間都在豬床上度過。為提高養豬的福利化水平，進而提高養豬質量，人們研究、設計了具有溫度調節功能的豬床。這些豬床一般使用溫度傳感器采集豬床內的溫度，使用PLC或工控機將實時監測到的溫度與預設的溫度相比較，通過控制開啟或關閉加熱和冷卻設施來自動調節溫度，使豬床內溫度保持在豬喜歡的一個溫度范圍。

這種采用溫度反饋的方法能夠較好地實現對豬床內的溫度控制。但是，將溫度控制保持在一個范圍內并不意味著所有的豬總是對環境感到適宜。同一個溫度范圍，對不同環境、不同地域、不同品種、不同階段的豬可能并不完全適宜。例如，南方和北方的空氣濕度不同，即使將豬床溫度控制在相同范圍內，豬的感受可能不一樣。

因此，根據豬的感受，對豬床內的溫度等環境參數進行調節，是一個更為合理的方法。豬對不同溫度等環境參數的感受，會表現出一些不同的行為。在炎熱季節豬的呼吸加快、采食行為減少、大量飲水、肢體伸張、群體散開、活動減少,低溫能導致豬抗病力降低，易發生傳染病、氣管炎、支氣管炎、胃腸炎等，低溫對仔豬的影響更為嚴重，在低溫環境下，仔豬患肺炎、腹瀉、營養不良的比例大幅度。如果能夠識別這些行為特征與諸如溫度等環境參數的關系，就可以建立行為與環境參數的關系模型，根據豬的行為反饋，對環境參數進行調節。由于這種調節方式是基于豬的真實體感的，因此將比基于溫度反饋的溫度控制方法具有更好的調節效果。

為此，本發明提出一種基于視覺行為反饋的豬舍溫度控制方法及系統，利用攝像裝置采集豬在豬床的行為視頻，將其傳送給計算機，計算機利用預設的豬行為分類模型，對視頻中豬的行為進行分類預測，并根據預測結果對豬床本體的頂板進行開度調節，以達到對豬床本體內的溫度調節。

發明內容

本發明目的是提供一種基于視覺行為反饋的豬舍溫度控制方法及系統，通過采集豬在豬床本體內的行為視頻，根據視頻對豬的行為特征進行智能分析處理，識別預測豬的行為，根據預測結果對豬床本體的頂板進行開度調節，以達到對豬床本體內的溫度調節。

為解決上述技術問題本發明提供了一種基于視覺行為反饋的豬舍溫度控制系統，包括依次連接的：豬床本體模塊，用于豬在休息時進行躺臥，以及對豬觀察的場所；視頻采集模塊，用于對豬行為狀態的觀察，以及視頻數據信息的采集；視頻圖像處理與識別模塊，用于對視頻圖像進行收集儲存，對圖像中豬的行為進行識別分類；控制模塊，由控制算法和數模轉換卡構成，接收視頻圖像處理與識別模塊的識別結果，分析識別結果并輸出控制指令，并經D/A轉換和信號放大，將轉換放大后的控制量發送到豬床本體模塊中的伺服電機，通過控制伺服電機實現對頂板的控制，使頂板打開或關閉；顯示模塊，由顯示器組成，對接收采集到的視頻以及視頻圖像處理與識別模塊識別的結果并進行播放顯示。