[发明专利]一种养殖场所成群奶牛呼吸频率批量监测方法

说明书

本发明公开了一种养殖场所成群奶牛呼吸频率的批量监测方法，采集贴附有标签的奶牛的图像数据；从每只奶牛对应的图像数据中截取每个标签轮廓内部区域的图形；根据所述每个标签轮廓内部区域的图形确定奶牛呼吸频率，并且记录每次采集的奶牛呼吸频率生成呼吸频率曲线。本发明能够实现全自动、非接触、大批量的精确监测，克服了现有技术存在的问题，能够为工业化集中奶牛养殖中奶牛生理特征监测、健康状况监测以及养殖环境评估提供量化依据。

技术领域

本发明属于养殖技术领域，具体涉及一种养殖场所成群奶牛呼吸频率的批量监测方法。

背景技术

在我国现代农业生产中，畜牧业所占的比重日益增加，畜牧养殖业是中国农业增效、农民增收的重要产业。近年来，现代畜牧业不断向规模化和集约化方向发展，动物疫病、动物行为异常等动物健康福利问题也越来越严重。因此，对养殖的畜禽动物的生命体征进行准确及时的监控十分必要。而传统的人工检测的方式受到人员、场地、种群数量等因素的限制，往往难以达到准确、快速、及时监测的目的。

随着现代信息化、自动化技术手段的发展，特别是传感器、物联网、计算机技术在农业领域的深入应用，为传统的畜禽动物性状参数获取、测量与分析以及动物行为、生命体征监测等领域带来全新的技术手段和实用工具，通过构建基于物联网传感器的自动化监测系统系统，实现准确、高效、快速、及时的动物生命体征监测，为畜牧业生产提供实时准确的数据支持，从而提高畜牧业高产、稳产能力，对于推动现代农业的快速发展有着巨大的促进作用。

畜牧业生产中，养殖环境的温度和湿度是影响奶牛生产性能和繁殖性能的重要因素，当奶牛受环境胁迫时会产生呼吸频率异常症状，其呼吸频率的变化和异常反映养殖环境是否适宜。因此，准确、及时获知奶牛呼吸频率对于饲养管理和生产具有重要意义。现有技术中除了采用人工观察法对奶牛呼吸频率进行监测，还有以下两种奶牛呼吸频率监测方法：

(1)华南农业大学尹令等设计了基于无线传感器网络的奶牛行为特征监测系统。为了能自动准确地识别奶牛是否发情或生病，在奶牛颈部安装无线传感器节点，通过各种传感器获取奶牛的体温、呼吸频率和运动加速度等参数，采用K-均值聚类算法对提取的各种参数进行行为特征多级分类识别，以此建立的动物行为监测系统能准确区分奶牛静止、慢走、爬跨等行为特征，从而可以长时间监测奶牛的健康状态。

(2)西北农林科技大学赵凯旋、何东健等为实现奶牛呼吸状态信息获取的自动化、智能化，在构建奶牛视频实时采集系统的基础上，研究并提出了奶牛呼吸频率与异常检测方法。用光流法计算视频帧图像各像素点的相对运动速度，根据各点速度，对像素点进行循环Otsu处理筛选出呼吸运动点，动态计算速度方向曲线的周期即可检测牛只呼吸频率，并根据单次呼吸耗时检测呼吸是否异常。

综上所述，上述三种类型的奶牛呼吸频率监测方法分别存在以下不足：人工观察法人力成本高，且对观察人员要求高、工作强度大，难以满足规模化养殖管理需求。传感器方式通常需要在奶牛身上固定一个辅助系统，带来诸多不便。虽然自动化的非接触式方法在众多智能监控领域得到广泛应用，计算机智能视频监控是信息技术领域一个新兴的研究方向，这种方式正逐步被应用于养殖业并实现管理的自动化、智能化；但是，对于奶牛呼吸频率监测而言，智能视频监测这种方式的主要缺陷在于采集方式的准确性和算法有效性较差，仍然难以获得较好的计量精度。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种养殖场所成群奶牛呼吸频率的批量监测方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种养殖场所成群奶牛呼吸频率的批量监测方法，该方法为：采集贴附有标签的奶牛的图像数据；从每只奶牛对应的图像数据中截取每个标签轮廓内部区域的图形；根据所述每个标签轮廓内部区域的图形确定奶牛呼吸频率，并且记录每次采集的奶牛呼吸频率生成呼吸频率曲线。

上述方案中，该方法还包括：所述标签上设置有每只奶牛对应的身份二维码。