[发明专利]一种实时监查羊群数目的辅助放羊方法和系统

说明书

本发明公开了一种实时监查羊群数目的辅助放羊方法，包括实时采集整个放牧羊群的视频图像，对视频图像进行预处理；将预处理后的整个放牧羊群的视频图像中羊群密度最大点作为追踪目标；通过卡尔曼滤波算法，对追踪目标进行滤波，并对放牧羊群的运动状态进行估计和预测，调整无人机跟踪飞行路线，控制无人机实时跟踪放牧羊群。本发明利用无人机在飞行过程中实时拍摄整个放牧羊群的视频图像，计算得出羊群密度最大的点，将密度最大点作为追踪目标，控制无人机跟踪羊群飞行；同时计算得出羊群数目，将计算得到的羊群数目与实际羊群数目作比对，对羊群进行实时跟踪监查和丢失报警。本发明提及的无人机能够经济高效地辅助放羊。

技术领域

本发明涉及农业畜牧行业技术领域，具体而言涉及一种实时监查羊群数目的辅助放羊方法和系统。

背景技术

传统放牧模式一般采用人工放羊，牧民需要时刻跟着羊群走，而且为了防止羊群走丢导致数目减少，牧民还需要每过一段时间确认羊群数目，当羊群数目极大时，需要几个牧民人工完成这项工作，极其耗费人力、物力，效率较低。因此，在现代化畜牧行业中，需要提高放牧效率，采用自动化的辅助放羊系统，实现羊群自动跟踪，实时监查并统计羊群数目，并在发现羊群数目异常的情况下能够及时发出警报通知牧民。

申请号为“CN201710638910.6”的发明专利“一种无人机放牧管理系统”提及采用红外传感器探测出羊群数量。但前述发明并未详述如何探测羊群数目；另外，前述发明采用红外传感器，其探测范围有限，无法实现数目较大的牧群管理。

发明内容

本发明目的在于提供一种实时监查羊群数目的辅助放羊方法和系统，包括飞行系统、拍摄系统、图像处理系统、无线通讯系统、警报器。本发明利用无人机在飞行过程中实时拍摄整个放牧羊群的视频图像，计算得出羊群密度最大的点，将密度最大点作为追踪目标，控制无人机跟踪羊群飞行；同时计算得出羊群数目，将计算得到的羊群数目与实际羊群数目作比对，对羊群进行实时跟踪监查和丢失报警。本发明提及的无人机能够经济高效地辅助放羊。

为达成上述目的，结合图1、图2，本发明提出一种实时监查羊群数目的辅助放羊方法，所述方法包括：

S1：实时采集整个放牧羊群的视频图像，对视频图像进行预处理；

S2：计算预处理后的整个放牧羊群的视频图像中羊群密度最大点，将该羊群密度最大点作为追踪目标；

S3：通过卡尔曼滤波算法，对追踪目标进行滤波，并对放牧羊群的运动状态进行估计和预测，调整无人机跟踪飞行路线，生成对应飞行控制指令，根据调整后的无人机跟踪飞行路线控制无人机实时跟踪放牧羊群。

本发明提出，通过辅助放羊系统的拍摄系统采集整个放牧羊群的视频图像，利用图像去噪和图像腐蚀对整个放牧羊群的视频图像进行预处理，计算预处理后的视频图像，得到羊群密度最大点，将该羊群密度最大点作为无人机追踪目标，再采用卡尔曼滤波算法，对追踪目标进行滤波，并对放牧羊群的运动状态进行估计和预测，得到羊群目标位置信息以及羊群目标移动预测信息。

进一步的，本发明提出一种实时统计羊群数目的方法，所述方法包括：

S51，提取背景图像，所述背景图像为彩色图像；

S52，将背景图像由彩色图像转化为灰度图像；

S53，采用标准大津法将灰度图像转化为二值图像；

S54，采用标号法，将多个像素连接在一起的区域标记为一个团，将该团内部所有元素标为1，依次判定图像中团的数目，标号递增至最大值，将该最大值判定成羊群数目。