[發明專利]一種牦牛養殖健康狀態監測方法

在審

• 申請號: 202011147133.3
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112257608A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 彭飛;田肖懿;王帥;廖勇
• 申請（專利權）人: 成都希盟泰克科技發展有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;A01K29/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

1.一種牦牛養殖健康狀態監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：采集牦牛體溫數據和牦牛心率數據，并保存至服務器；

S2：采集牦牛監測視頻，得到每頭牦牛的行為軌跡信息；

S3：對行為軌跡信息以及保存至服務器的牦牛體溫數據和牦牛心率數據進行歸一化處理；

S4：對歸一化處理后的牦牛體溫數據、牦牛心率數據和行為軌跡信息分別賦予權重，并進行組合；

S5：將組合后的牦牛體溫數據、牦牛心率數據和行為軌跡信息輸入至LSTM神經網絡中，進行訓練，預測牦牛健康狀態，并將預測結果發送至牦牛養殖戶。

2.根據權利要求1所述的牦牛養殖健康狀態監測方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下子步驟：

S11：將溫度傳感器安裝在牦牛脖頸處，并采集牦牛體溫數據；

S12：將脈搏傳感器安裝在牦牛頸部動脈處，并采集牦牛心率數據；

S13：通過網關將牦牛體溫數據和牦牛心率數據上傳至服務器，并進行保存。

3.根據權利要求1所述的牦牛養殖健康狀態監測方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下子步驟：

S21：利用攝像頭拍攝牦牛監測視頻，并將牦牛監測視頻上傳至服務器；

S22：通過服務器，按幀從牦牛監測視頻中提取牦牛監測圖像數據；

S23：利用圖像均方誤差法和結構相似性法，篩選牦牛監測圖像數據中的相似圖像，得到牦牛行為分析數據集；

S24：根據牦牛行為分析數據集得到每頭牦牛的行為軌跡信息。

4.根據權利要求3所述的牦牛養殖健康狀態監測方法，其特征在于，所述步驟S23包括以下子步驟：

S231：利用圖像均方誤差法，計算牦牛監測圖像數據中相鄰圖像的均方誤差MSE，其計算公式為：

其中，z_ij表示相鄰圖像中其中一張圖像的像素點，z_i′_j表示相鄰兩張圖像中另一張圖像的像素點，X表示圖像的高，Y表示圖像的寬，i表示第i行的像素點，j表示第j列的像素點；

S232：通過相鄰圖像的均方誤差MSE，對牦牛監測圖像數據中的相似圖像進行一次篩選，其方法為：通過相鄰圖像的均方誤差MSE對相鄰兩張圖像進行比較，若相鄰圖像的均方誤差MSE大于0.5，則丟棄其中一張圖像；

S234：利用結構相似性法，計算一次篩選后牦牛監測圖像數據中相鄰圖像的結構相似度S(x,y)，其計算公式為：

其中，u_x表示相鄰圖像中其中一張圖像的平均值，u_y表示相鄰圖像中另一張圖像的平均值，表示相鄰圖像中其中一張圖像的方差，表示相鄰圖像中另一張圖像的方差，σ_xy表示相鄰兩張圖像的協方差，c₁表示第一常數，c₂表示第二常數；

S235：通過相鄰圖像的結構相似度S(x,y)，對牦牛監測圖像數據中的相似圖像進行二次篩選，其方法為：通過相鄰圖像的結構相似度S(x,y)對相鄰兩張圖像進行比較，若結構相似度S(x,y)大于0.7，則丟棄其中一張圖像；

S236：將進行二次篩選后的牦牛監測圖像數據中作為牦牛行為分析數據集。

5.根據權利要求3所述的牦牛養殖健康狀態監測方法，其特征在于，所述步驟S24包括以下子步驟：

S241：對牦牛行為分析數據集中的每張牦牛個體圖像進行識別，得到每張牦牛個體圖像一一對應的牦牛個體身份信息；

S242：將牦牛個體身份信息相同的牦牛個體圖像進行歸類，得到第一頭牦牛個體數據集；

S243：根據第一頭牦牛個體數據集中每張牦牛個體圖像的時間信息和位置信息，生成第一頭牦牛的行為軌跡信息；

S244：重復步驟S242-S243，得到每頭牦牛的行為軌跡信息。