[發明專利]基于雙視角深度相機的羊只三維體尺參數自動檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202310065038.6
• 申請日: 2023-02-06
• 公開（公告）號: CN116182736A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 朱崗;賀德華;張科;黃德利;肖相勇;梁德富;陳宏廷;黃茂俠;陳悅;熊婷;簡燕娟;彭家俊;王雪玫
• 申請（專利權）人: 重慶騰達牧業股份有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 重慶忠言智匯專利代理事務所(普通合伙) 50290
• 代理人: 何君蘋

本發明公開了一種基于雙視角深度相機的羊只三維體尺參數自動檢測裝置及檢測方法，涉及畜牧檢測領域，本發明的技術方案包括測量通道和若干深度相機，在測量通道的頂部和側部分別設置有所述深度相機。包括如下步驟：S1通過深度相機采集羊只的點云；S2對點云數據預處理；S3體尺提取，并提取體尺參數通過建立一個羊只的專用測量通道，從根本上避免了羊只的應激反應；自動測量，數據的一致性提高，測量精度增加，不但可以測量體長、體高、胸寬和腹寬等直線類體尺參數，而且還可以測量胸圍和管圍等空間曲線類體尺參數。

技術領域

本發明涉及一種基于雙視角深度相機的羊只三維體尺參數自動檢測裝置及檢測方法，主要涉及畜牧檢測領域。

背景技術

羊只的三維體尺檢測目前有兩種方法：一種為傳統的人工測量方法，另一種為基于圖像的自動檢測。

人工測量方法主要是依靠兩個人員合作才能完成。其中，一個人負責對羊只進行保定，另一個人通過木質卡尺和軟尺對羊只進行體尺測量。其主要的缺點是：1)勞動強度大，效率低，費時費力；2)測量精度低，一般只能達到0.5厘米，測量結果受人的習慣和經驗影響較大，數據波動較大；3)由于人與羊只軀體存在肢體接觸，人畜患病的風險增加；4)由于測量過程中，需要人工對羊進行保定，必然引起了羊的應激反應，影響其生長、發育，甚至造成妊娠中斷。

基于圖像的自動檢測方法是通過一個相機對羊的側面進行拍照，通過建立圖像坐標系與世界坐標系的對應關系來計算羊的體尺參數。其主要的缺點是：1)由于相機只能獲獲得的羊只的二維信息，因此，只能測量空間直線類體尺，無法對胸圍、管圍等空間曲線類體尺參數進行測量。2)由于羊只與相機的相對位置關系不固定，因此，圖像的放大比例也會改變，需要將羊固定到一個確定的位置進行拍攝；3)拍攝照片時，羊的軀干必須垂直于相機，當軀干傾斜時也會造成測量不準；4)利用相機照相還會受到光照、羊毛狀況的影響，從而影響測量精度。

發明內容

針對以上現有技術的不足，本發明提出一種基于雙視角深度相機的羊只三維體尺參數自動檢測裝置及檢測方法，本發明通過建立一個羊只的專用測量通道，從根本上避免了羊只的應激反應；自動測量，數據的一致性提高，測量精度增加，不但可以測量體長、體高、胸寬和腹寬等直線類體尺參數，而且還可以測量胸圍和管圍等空間曲線類體尺參數。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種基于雙視角深度相機的羊只三維體尺參數自動檢測裝置，包括測量通道和若干深度相機，在測量通道的頂部和側部分別設置有所述深度相機。

優選地，所述測量通道包括左右并列設置的側圍欄，所述側圍欄之間通過電驅裝置調節寬度。

優選地，所述深度相機通過XYZ三坐標機械臂固定于所述測量通道。

一種基于雙視角深度相機的羊只三維體尺參數自動檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟：

S1通過深度相機采集羊只的點云；

S2對點云數據預處理，包括：范圍選擇、數據精簡、噪聲消除、點云拼接和傾斜校正；

S3體尺提取，根據羊只體尺定義從三維點云中定位特征點，并提取體尺參數。

優選地，步驟S2的范圍選擇：在測量之前可以在X，Y和Z方向上進行直通濾波，刪除取值范圍區域外的數據。

優選地，步驟S2的噪聲消除：以點云中每個點為中心，設置一個確定的濾波半徑r，統計該鄰域內離散點的數量N，若鄰域內的臨近點數量超過一個閾值N_th，則認為該點為羊只外形輪廓上的點；否則，則認為是噪聲點。

優選地，步驟S2的點云拼接：

在頂部的深度相機和側部的深度相機采集的點云屬于不同的相機坐標系；