当前位置:主页 > 科技论文 > 自动化论文 >

基于机器视觉技术的奶牛典型护身行为识别研究

发布时间:2020-06-10 18:18
【摘要】:奶牛的规模化集中养殖导致粪尿过度集中,孳生了大量的有害双翅目昆虫,它们侵袭奶牛时引起奶牛应激,奶牛会表现出摆尾、甩头及踢腿等防御性护身行为,对奶牛的健康和生产水平产生极大的危害,且不同气质类型的奶牛其护身行为存在个体差异,因此,研究奶牛的护身行为,对研究双翅目昆虫侵袭对奶牛生理及生产性能的影响、养殖环境评价及奶牛的气质选育都很有意义。目前对奶牛护身行为的研究大都是通过人工观察的方式来进行,不仅工作强度大、主观性强,而且准确度也低。本文研究了一种基于机器视觉技术的奶牛典型护身行为的智能识别方法,可实现无接触、准确无应激的检测识别奶牛护身行为。主要内容及结论如下:(1)为解决奶牛身体颜色复杂且与背景区分度低以及护身行为瞬时性、突发性带来的检测难题,本文提出了基于Shi-Tomasi角点检测改进的特征点检测算法,可在有效减少非目标区域特征点数量的同时,准确检测到奶牛护身行为部位的特征点,从而大大降低计算复杂度;提出了基于金字塔Lucas-Kanade光流法改进的奶牛护身行为跟踪算法,利用奶牛身体特征参数优化包围盒条件约束,实现摆尾、踢腿和甩头三种不同奶牛护身行为的有效跟踪,满足了奶牛护身行为识别系统准确性的要求。(2)本文通过对摆尾、踢腿和甩头三种奶牛护身行为的特征向量深入分析研究,提取了旋转角度、移动距离、垂直位移、水平位移和包围盒的面积、高宽比等9维特征向量,研究分析了每一类特征向量的相关性和特异性。利用三种典型护身行为的随机样本数据建立了循环神经网络模型,可实现准确的分类识别效果。(3)本文开发的奶牛护身行为智能识别系统以奶牛身体的细节部位作为跟踪目标,采用改进的角点检测和光流跟踪算法,跟踪检测奶牛的护身行为,提取奶牛护身行为的典型特征向量,以机器学习理论为基础,研究建立循环神经网络模型,利用奶牛护身行为动作的时间连续特性,实现奶牛摆尾、踢腿、甩头三种典型护身行为的非交互式自动识别。采用多种机器学习方法进行识别效果对比,经分析本文建立的循环神经网分类器模型准确率达98.4%。通过与人工经验对比,系统识别准确率在[0.88,1],召回率在[0.87,1]。该方法可以避免因奶牛身体晃动、背景细微的变动和摄像机的抖动带来的误检,还可以适应遮挡环境下的护身行为动作检测,具有较好的健壮性,为实现奶牛护身行为数字化、智能化分析提供了理论和技术支撑。
【图文】:

基于机器视觉技术的奶牛典型护身行为识别研究


穿扭式传班.Fig.IVJeatableseusm

无线传感器,疾病,心率,奶牛


Huhtala等人也是使用传感器,通过无线将信息传输到数据库,对奶牛进行跟逡逑踪,该系统已经具备一定的监控能力,,但在实际应用中,该方法测量值不够稳定,逡逑还需要进一步的改进才能精确跟踪奶牛[3°]。从图1和图2中可以看出这种传感器需逡逑要在奶牛颈部和背腹部捆绑安装,会引起奶牛的不适,不利于监测出准确的体征参逡逑数。逡逑
【学位授予单位】:内蒙古农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S823;TP391.41;TP18

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 高峰;王富东;;浅谈机器视觉技术发展及应用[J];山东工业技术;2019年05期

2 罗佳;;机器视觉技术在自动化制造业中的运用[J];时代农机;2017年12期

3 陈英;;机器视觉技术的发展现状与应用动态研究[J];无线互联科技;2018年19期

4 王娜;胡常红;彭国庆;霍锡敏;王晓丽;王欣玉;陈尊鹏;;机器视觉技术在蚕业中的应用研究进展[J];黑龙江农业科学;2016年12期

5 种亚岗;石晓军;陈锋;惠鹏岳;;机器视觉技术在选煤厂应用的研究现状和进展[J];矿山机械;2017年07期

6 邵艳川;;机器视觉在核电领域的应用[J];科技视界;2017年11期

7 刘亚丽;李怡;;机器视觉技术在农业工程中的应用[J];电脑知识与技术;2017年23期

8 潘社辉;郑志辉;赵娜;;探讨机器视觉技术在煤矿中的应用前景[J];通讯世界;2017年20期

9 卞正岗;;机器视觉技术的发展[J];中国仪器仪表;2015年06期

10 刘贤清;;机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用探讨[J];明日风尚;2017年03期

相关会议论文 前10条

1 钱燕;尹文庆;;机器视觉技术在谷物检测中的研究[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会2010年学术年会论文集[C];2010年

2 徐伯夏;丁国辉;于晓娟;罗治安;;第三届机器视觉技术及工业应用国际研讨会的启示[A];2006中国科协年会论文集(第13分会场)[C];2006年

3 徐伯夏;丁国辉;于晓娟;罗治安;;第三届机器视觉技术及工业应用国际研讨会的启示[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年

4 周振威;王晓;;机器视觉技术及其在钢铁行业的应用[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年

5 严茂伟;张小琳;吴纯洁;孙灵根;张慧慧;;机器视觉技术在中药加工炮制领域的应用设想与展望[A];中华中医药学会中药炮制分会2008年学术研讨会论文集[C];2008年

6 张发军;柴苍修;;基于机器视觉技术键槽的力矩检测[A];2006年湖北省博士论坛——先进制造技术与制造装备论文集[C];2006年

7 张舞杰;;面向先进装备的数字控制及机器视觉技术[A];中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会·论文集[C];2010年

8 林U

本文编号:2706672


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2706672.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户93414***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com