[發(fā)明專利]一種家畜養(yǎng)殖用尺寸測量方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113180640B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設計）人: 楊明強;孫玉馨;普瓊;薛佳寧;李冰;陳言;任靜;楊奇
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: A61B5/107
• 分類號: A61B5/107
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 陳曉敏

本公開涉及一種家畜養(yǎng)殖用尺寸測量方法及系統(tǒng)，包括以下步驟：拍攝家畜的俯視圖及側面圖；從俯視圖提取家畜的第一輪廓線，求得軀干直線，建立垂直側面拍攝方向的參考面，求解軀干直線與參考面的夾角；從側面圖提取家畜的第二輪廓線，求臀部點到肩胛點距離，以表征側視體長；根據側視體長及夾角的數值，換算得家畜的實際體長數值。

技術領域

本公開屬于身體尺寸測量技術領域，具體涉及一種家畜養(yǎng)殖用尺寸測量方法及系統(tǒng)。

背景技術

這里的陳述僅提供與本公開相關的背景技術，而不必然地構成現有技術。

家畜一般是指由人類飼養(yǎng)馴化，且可以人為控制其繁殖的動物，對于主要提供肉食食用的家畜養(yǎng)殖業(yè)來說，常見的家畜養(yǎng)殖品種有牛、羊、驢、豬等。家畜的生長體尺特征是養(yǎng)殖業(yè)關注的重要參數之一，體長、體高、體寬等體態(tài)特征數據都是判斷家畜成長階段的重要依據指標。

現有的基于機器視覺來進行家畜體尺測量系統(tǒng)分為兩類。一類是基于深度學習的家畜體尺測量。在這類的測量方法中，需要經過大量的數據集訓練來確定家畜的特征點所在的部位，如頭、關節(jié)、蹄子、軀干、臀部等。數據集當中應包括大量不同類型、不同生長階段的家畜圖像數據。在數據集不足的情況下，難以使得數據模型能夠有效的判斷家畜圖像中的特征點。并且這種方法在使用的時候對工控機的硬件有較高的要求。

另一類是，在拍照后直接對圖像進行圖像處理，尋找特征點，并計算家畜的體長、體高等數據。這種方法中，采用一個或者兩個相機在側面對家畜進行拍照。拍得的圖像用實際的視角大小除像素的分辨率，得到每一個像素代表的實際長寬值。用二維圖像中直接計算家畜的體尺特征與像素代表的長寬相乘，得目標長度。

但上述方式存在下列幾個問題：

(1)家畜站位可能不與側面相機所在的平面平行，導致直接計算出來的體長尺寸有誤差。

(2)圖像識別后得出家畜的尺寸依賴于特征點的選取，現有直接根據預設數學模型來尋找特征點的方法中，肩胛骨及臀部特征點的選取不準確，造成家畜的尺寸測量存在誤差。

發(fā)明內容

本公開的目的是提供一種家畜養(yǎng)殖用尺寸測量方法及系統(tǒng)，能夠至少解決上述技術問題之一。

為實現上述目的，本公開的一個或多個實施例提供一種家畜養(yǎng)殖用尺寸測量方法，包括以下步驟：

步驟1，利用圖像采集設備拍攝家畜的俯視圖及側面圖；

步驟2，從俯視圖提取家畜的第一輪廓線，求得軀干直線，建立垂直側面拍攝方向的參考面，求解軀干直線與參考面的夾角；

步驟3，從側面圖提取家畜的第二輪廓線，求臀部點到肩胛點距離，以表征側視體長；

步驟4，根據側視體長及夾角的數值，換算得家畜的實際體長數值。

作為進一步的改進，所述軀干直線求解步驟為：繪制第一輪廓線的包絡線，計算第一輪廓線上所有點到包絡線的距離，保留第一輪廓線到每條包絡線的最大距離點；距離最大的前四個點是頸部和尾巴兩側的點；對頸部和尾部兩點分別取中點，兩中點連線即為軀干直線。

作為進一步的改進，獲得側視體長的步驟中：計算第二外輪廓的質心，以質心為原點制作平面直角坐標系；

取縱坐標靠近頭部一側，處于過原點與縱坐標夾角分別為30°與60°直線之間的輪廓線，計算得曲率最大點，記為肩胛點。取縱坐標背離頭部一側，處于過原點與縱坐標夾角分別為40°和70°直線之間的輪廓線，計算得曲率最大點，記為臀部點。

本公開的一個或多個實施例還提供一種家畜養(yǎng)殖用尺寸測量系統(tǒng)，包括：

第一相機，用于拍攝俯視圖；

第二相機，用于拍攝側面圖；