[发明专利]一种收集、分析猪行为视频数据的方法和系统

权利要求书

1.一种收集、分析猪行为视频数据的系统，其特征在于，包括依次连接的：

猪床本体模块，用于猪在休息时进行躺卧，以及对猪观察的场所；

视频采集模块，用于对猪行为状态的观察，以及视频数据指标的采集；

视频图像处理与分析模块，用于对视频图像进行收集储存，并对视频数据进行处理分析。

2.根据权利要求1所述的一种收集、分析猪行为视频数据的系统，其特征在于：所述的猪床本体模块由底板、顶板、侧板、床帘构成，底板左右侧以及后侧设置有侧板，侧板上端连接有顶板，顶板的前端设置有吊帘，猪可通过吊帘进出猪床本体。

3.根据权利要求1所述的一种收集、分析猪行为视频数据的系统，其特征在于：所述的视频采集模块包括一个摄像机，摄像机采集猪床本体内猪的活动视频，并将视频信号传送给视频图像处理与分析模块。

4.根据权利要求1所述的一种收集、分析猪行为视频数据的系统，其特征在于：所述的视频图像处理与分析模块由计算机硬件及软件系统构成，计算机硬件包括信号接收模块、储存硬盘、显示器，软件系统由视频保存、视频显示、帧提取和保存、图像标注、图像压缩、模型训练和评价等功能模块构成。

5.根据权利要求4所述的一种收集、分析猪行为视频数据的系统，其特征在于：所述的软件系统中的视频保存模块将计算机接收到的视频保存至本地硬盘，视频显示模块将接收的视频输出至显示器显示，帧提取和保存模块负责从接收的视频中提取图像帧，并保存至储存硬盘，图像标注模块提供猪行为标注人机接口，供专业人员对图像的猪行为进行标注，图像压缩模块将标注的图像压缩为指定的高度和宽度，并保存为图像数据库，模型训练和评价模块将图像数据库的数据集按一定的比例随机拆分为互斥的训练集和测试集，使用训练集训练深度学习卷积神经网络，使用测试集评价神经网络的性能。

6.一种收集、分析猪行为视频数据的方法，其特征在于，包括：

S1：在猪床本体内安装摄像头，安装位置以视野最好能够覆盖猪床全部区域为原则灵活选择，摄像头能够清晰的拍摄到猪的活动行为，通过摄像头完成对猪的信息采集，并将摄像头拍摄到的视频信号传递给计算机硬件；

S2：信号接收模块将视频信号进行接收，并储存在储存硬盘中，软件系统中的帧提取和保存模块提取实时视频或保存在储存硬盘的视频的帧，提取的帧为彩色图像或灰度图像，再将图像保存在储存硬盘中，通过软件系统的图像标注模块对图像所反映的猪的行为类别进行标注，由图像压缩模块对标注过的图像进行压缩，并将压缩图像保存至图像数据库；

S3：模型训练和评价模块将图像数据库全部已标注压缩图像随机拆分为互斥的训练集和测试集，使用训练集训练图像分类模型，分类模型由卷积神经网络构成，然后再使用训练好的分类模型预测测试集的图像样本类别，将预测结果与真实结果对比，评价分类模型的性能；

S4：改变分类模型的类型、结构、参数，重复步骤S3，直至模型性能满足要求。

7.如权利要求6所述的一种收集、分析猪行为视频数据的方法，其特征在于：所述的步骤S3包括：

S31：模型训练和评价模块将图像数据库全部已标注压缩图像随机拆分为互斥的训练集和测试集；

S32：构建具有卷积层Conv1、池化层Pool1、卷积层Conv2、池化层Pool2、全连接层的卷积神经网络；

S33：使用训练集训练卷积神经网络；

S34：使用训练好的卷积神经网络预测测试集的图像样本类别；

S35：将预测结果与真实结果对比，考察分类准确率、召回率、f1分数，评价分类模型的性能。