[發明專利]一種大熊貓踱步、吃竹子、發情行為跟蹤分析方法

有效

• 申請號: 202010510090.4
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111666881B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 張名岳;汪子君;劉玉良;蔡志剛;侯蓉;張曉卉;安俊輝;張瑛
• 申請（專利權）人: 成都大熊貓繁育研究基地
• 主分類號: G06V40/20
• 分類號: G06V40/20;G06V20/40;G06V10/26;G06V10/62;G06V10/762;G06V10/764
• 代理公司: 成都正煜知識產權代理事務所(普通合伙) 51312
• 代理人: 李龍

本發明涉及信息技術領域，提供了一種大熊貓踱步、吃竹子、發情行為跟蹤分析方法。其主旨在于解決大熊貓運動背景比較復雜，傳統的背景提取算法難以達到理想的前景目標提取效果的問題。主要方案包括，步驟1、輸入大熊貓視頻圖像，對視頻幀用改進vibe方法做前景目標提取；步驟2、對提取到的前景模板進行形態學腐蝕膨脹；步驟3、將連通區域面積最大的輪廓的最小外接矩形作為目標區域，將目標區域形心作為目標所在位置；步驟4、對每一幀圖像進行步驟1?3相同的操作，輸出大熊貓運動軌跡和運動速度，并對行為進行分析。

技術領域

本發明涉及信息技術領域，提供了一種大熊貓踱步、吃竹子、發情行為跟蹤分析方法。

背景技術

大熊貓是我國特有的珍稀、瀕危野生動物。多年來，由于大面積森林砍伐、毀林開荒、偷獵、公路鐵路等大型基礎設施的建造等人類活動原因，導致大熊貓種群面臨著棲息地喪失和破碎化的生存壓力。目前，野外大熊貓僅存大約1864只，分布在岷山、邛崍、大小相嶺、涼山、秦嶺南麓。遷地保護即人工飼養繁殖是瀕危物種保護的基本途徑之一，是就地保護(即棲息地保護)的補充和擴展，對增加種群數量、維持現有圈養大熊貓繁殖種群、維持物種的延續具有重要作用。但是，目前圈養大熊貓種群面臨著患病率過高、出生率較低、健康狀況差及行為退化等問題。

瀕危野生動物的保護包括就地保護與迂地保護兩種重要手段，迂地保護作為大熊貓就地保護的重要補充手段在近年來取得了重要突破。大熊貓的圈養飼養始于1936年，1936年11月哈克尼斯夫人(Rush?Harkness)在四川汶川草坡獲得一只兩個多月大的雄性大熊貓，并為其取名叫“蘇琳”(大熊貓國際譜系號1號)。“蘇琳”是第一只被帶出國的活體大熊貓，并于1937年2月在美國芝加哥動物園展出。而新中國成立后，在1953年首次由成都動物園飼養大熊貓，開始了我國飼養大熊貓的歷史。盡管大熊貓的飼養已經經歷了70余年的歷程，但是大熊貓的飼養繁育歷史卻異常曲折。從1936年至上世紀90年代前進步緩慢，圈養大熊貓繁育十分困難。從上世紀90年代至今，特別是2000年以來，圈養大熊貓飼養、繁育與疾病防控技術取得了長足進步，但仍有一些需要進一步研究的方向。

基于視頻的行為識別技術大部分都是對人體行為進行識別，對于動物的行為識別很少，僅有少量研究人員對豬、雞等動物的行為識別進行了研究。對于大熊貓的研究主要在基因、遺傳等生物領域，有少量對靜態圖像中大熊貓的檢測研究，對視頻中大熊貓行為識別的研究目前處于空白階段，本文對視頻中大熊貓行為識別、跟蹤進行研究分析，幫助監控大熊貓的生理、精神健康狀態以及繁殖狀態，為提升大熊貓的種群的健康狀態和種群數量做貢獻。

為了掌握大熊貓的生理健康、精神健康狀態和發情狀態，需要對大熊貓的吃竹子、踱步、發情行為進行檢測記錄，然后進行分析，如果有異常及時采取合理的措施，確保大熊貓處在一個健康的狀態。

發明內容

本發明的目的在于解決大熊貓運動背景比較復雜，傳統的背景提取算法難以達到理想的前景目標提取效果的問題。

本發明為解決上述技術問題，采用以下技術方案：

一種大熊貓踱步行為跟蹤分析方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1、輸入大熊貓視頻圖像，對視頻幀用改進vibe方法做前景目標提取；

步驟2、對提取到的前景模板進行形態學腐蝕膨脹；

步驟3、將連通區域面積最大的輪廓的最小外接矩形作為目標區域，將目標區域形心作為目標所在位置；

步驟4、對每一幀圖像進行步驟1-3相同的操作，輸出大熊貓運動軌跡和運動速度，并對行為進行分析。

上述技術方案中，所述改進vibe方法包括以下步驟：

步驟1.1、背景初始化，用多幀平均法選取視頻前n幀構建初始背景B0；