[發(fā)明專利]基于知識圖譜的典型牛科動物身體結(jié)構(gòu)智能分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010457832.1
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111626196B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段昶;楊怡梅;楊億男;文雯;李瓊;汪嘉彬
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: G06V40/10
• 分類號: G06V40/10;G06V10/26;G06V10/82;G06N3/0464;G06N3/084
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發(fā)明公開了基于知識圖譜的典型牛科動物身體結(jié)構(gòu)智能分析方法，包括以下步驟：(1)搭建典型牛科動物身體結(jié)構(gòu)的知識圖譜；(2)在知識圖譜的指導(dǎo)下建立各層軀體結(jié)構(gòu)檢測識別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；(3)輸入檢測圖像或視頻對其中的典型牛科動物進(jìn)行智能識別和結(jié)構(gòu)分割。本發(fā)明提供采取了分層，實(shí)現(xiàn)了層次化，將目標(biāo)范圍縮小，層層遞進(jìn)，這樣不僅可以直接排除與目標(biāo)數(shù)據(jù)無關(guān)的大部分?jǐn)?shù)據(jù)，降低其他數(shù)據(jù)對所需目標(biāo)數(shù)據(jù)干擾，達(dá)到提高精度的效果，還可以降低神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度，利用多個(gè)簡單方便易實(shí)現(xiàn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最終目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和圖像分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于知識圖譜的典型牛科動物身體結(jié)構(gòu)智能分析方法。

背景技術(shù)

目前人們對野生動物了解認(rèn)識，大多是通過對它們進(jìn)行“偷拍”，然后通過整理分析紅外攝像機(jī)所拍攝的影像資料，再人為的對它們活動規(guī)律以及各種行為進(jìn)行綜合分析。對于圈養(yǎng)動物也是借助攝像機(jī)人為對其行為進(jìn)行監(jiān)控、管理。

行為常常表現(xiàn)為某種動作或運(yùn)動形式，一般是外部可識別的變化，一般人們通過分析所拍攝的影像資料中動物身體的各個(gè)結(jié)構(gòu)的變化和位置來判斷這個(gè)動物的行為，比如我們得出它在跑，是因?yàn)槲覀兛匆娏怂耐仍谕粋€(gè)方向運(yùn)動。

近年來，動物行為學(xué)的研究獲得了蓬勃的發(fā)展，主要是把動物行為與生命科學(xué)中許多其它的許多分支學(xué)科相互滲透在一起，形成了許多新的硏究領(lǐng)域，從不同的角度進(jìn)一步完整、系統(tǒng)地闡述動物行為的原因、機(jī)制生或發(fā)育、進(jìn)化與適應(yīng)功能等問題。但總的來說我國動物行為的現(xiàn)狀動物行為的研究在我國正處于起步階段，研究的內(nèi)容主要是描述性的，在理論研究方面，在研究的廣度和深度方面，與國外存在著很大的差距。

而且隨著肉牛、奶牛等的規(guī)模化養(yǎng)殖，傳統(tǒng)人為管理方式易導(dǎo)致造成牛的應(yīng)激反應(yīng)，也不適宜在現(xiàn)代化的牛養(yǎng)殖中繼續(xù)采用。在牛欄等地加裝監(jiān)控相機(jī)已普遍應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)有通過奶牛的背部上的特征斑進(jìn)行身份驗(yàn)證，另外還有通過耗牛臉部特征進(jìn)行身份識別，這些現(xiàn)有方法主要目的都是著重在身份識別，但監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)繁多，人為觀看效率低下，急需針對養(yǎng)殖業(yè)管理任務(wù)的視頻智能分析技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于知識圖譜的典型牛科動物身體結(jié)構(gòu)智能分析方法，利用知識圖譜和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了對牛的檢測識別還重在實(shí)現(xiàn)了身體結(jié)構(gòu)的自動分析。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：

基于知識圖譜的典型牛科動物身體結(jié)構(gòu)智能分析方法，包括以下步驟：

(1)搭建典型牛科動物身體結(jié)構(gòu)的知識圖譜

(1.1)根據(jù)典型牛科動物的共同特征、現(xiàn)有的資料分析，將牛的身體構(gòu)造按照從整體到局部分為不同層次；

(1.2)并搭建對應(yīng)的知識圖譜，根據(jù)步驟(1.1)的層次對應(yīng)的分層勾結(jié)知識圖譜；

本發(fā)明研究對象為典型牛科動物，所有結(jié)構(gòu)是相對固定的，一般具體分的是四層，但是也可以分三層或者五層等其他任何數(shù)量的層。優(yōu)選的為四層，在四層的基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步的進(jìn)行細(xì)分或刪減，比如在下面的第三層可以不做軀干的細(xì)分，可以增加尾巴的細(xì)分。

具體的來說一般

第一層：動物整體輪廓；

第二層：動物身體的主要結(jié)構(gòu)部分；

第三層及以下均可視為對動物身體的主要結(jié)構(gòu)部分的細(xì)分。

(2)在知識圖譜的指導(dǎo)下建立各層軀體結(jié)構(gòu)檢測識別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

(2.1)獲取并對數(shù)據(jù)集進(jìn)行處理；

(2.2)基于數(shù)據(jù)集訓(xùn)練和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)模型；

(3)輸入檢測圖像或視頻對其中的典型牛科動物進(jìn)行智能識別和結(jié)構(gòu)分割；