[發明專利]動物體態監測裝置及方法

在審

• 申請號: 202110348524.X
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN115137353A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 徐斌陽;張彭朋
• 申請（專利權）人: 翰數科技（上海）有限公司
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A01K29/00
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務所(普通合伙) 31312
• 代理人: 周念沙

本發明涉及電子監測設備技術領域，具體涉及一種動物體態監測裝置及方法，包括穿戴式數據采集終端及數據處理設備，所述穿戴式數據終端穿戴于動物體，以設定的采集周期T0采集并存儲動物的活動加速度數據{Gx,Gy,Gz}，并通過通信接口與所述數據處理設備進行通信，最終以設定的通信周期Tx將采集到的運動數據上傳到數據處理設備進行數據轉換和體態分析判別，實現對動物體態跟蹤管理。本發明穿戴式的數據采集終端安裝部署簡單靈活，所采集到的數據與個體的對應關系準確，采集數據穩定，被監測目標的不受空間、環境限制，可廣泛適用于個體或者群體，室內及室外的多種空間動物實時跟蹤監測，適用于規模化精細化養殖、動物行為學研究等行業。

技術領域

本發明涉及電子監測設備技術領域，具體涉及一種動物體態監測裝置及方法。

背景技術

動物的體態通常和其個體健康狀況，對環境的適應度，以及繁殖生理變化等直接相關。及時掌握動物的體態特征對動物的健康管理，提升生產效率和動物福利等有重要意義。

在生產及科研中，對動物的體態判斷通常是采用對動物圖像識別方式。這類方法需要定期或者連續采集動物活動圖片或者影像，借助人工或者機器視覺選取具有較強體態特征的幀圖像，再通過對圖像的特征提取，如采用神經網絡等圖像處理方式，得到圖像中目標的體態特征。與通過對常見體態圖像處理的典型特征做匹配，得到當前所采集圖片的動物體態分類和判斷結果。

這類采用視頻圖像判斷的準確度取決于視頻圖像的拍攝角度，影像清晰度和環境的復雜程度。借助圖像進行體態識別的技術較適用于在相對固定環境中的動物體態監測，如室內養殖場，或者飼養室等有限的固定空間。

現有的通過影像來識別動物體態的方式局限于有限空間內動物監測，但是對于在較大空間活動的動物，較難保證實時視頻圖像的質量和連續性和一致性，原始數據的質量難以保證一致性；另外，對于群居動物，對多目標的圖像識別也是挑戰；另外，圖片視頻的數據處理對實時數據處理能力要求較高。因此本發明提出一種不受活動范圍，不受環境條件限制，且勝任群居動物密集環境下24小時不間斷的動物體態監測的裝置和方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明公開了一種動物體態監測裝置及方法，用于解決現有的通過影像來識別動物體態的方式局限于有限空間內動物監測，但是對于在較大空間活動的動物，較難保證實時視頻圖像的質量和連續性和一致性，原始數據的質量難以保證一致性，對于群居動物，對多目標的圖像識別也是挑戰，圖片視頻的數據處理對實時數據處理能力要求較高等的問題。

本發明通過以下技術方案予以實現：

本發明公開一種動物體態監測裝置，包括穿戴式數據采集終端及數據處理設備，所述穿戴式數據終端穿戴于動物體，以設定的采集周期T0采集并存儲動物的三維加速度數據{Gx,Gy,Gz}，并通過通信接口與所述數據處理設備進行通信，最終以設定的通信周期Tx將采集到的運動數據上傳到數據處理設備進行數據轉換和體態分析判別，實現對動物體態跟蹤管理。

更進一步的，所述穿戴式數據采集終端包括三軸運動傳感器、微處理器MCU、通信模塊、數據存儲及電源模塊。

更進一步的，所述微處理器MCU用于控制所述三軸運動傳感器的運動數據采集，所述電源模塊用于所述穿戴式數據采集終端供電，所述通信模塊用于連接通信接口實現通信。

更進一步的，所述三軸運動傳感器以設定的采集周期T0采集動物的三維加速度數據{Gx,Gy,Gz}，并存儲在所述數據存儲器中。

更進一步的，所述數據處理設備包含數據轉換器、體態特征數據庫、體態判決器及通信模塊。

更進一步的，所述數據轉換器對三軸運動傳感器采集的三維加速度數據進行篩選濾波，并對三維加速度數據{Gx,Gy,Gz}做空間角度方位轉換，得到當前數據采集樣本時刻動物體態的三維空間角度{θx，θy，θz}。