[发明专利]一种基于视频追踪的猪只运动大数据提取方法及其系统

摘要

本发明公开了一种基于视频追踪的猪只运动大数据提取系统，包括分布式硬件部署及基于此分布式硬件部署的猪场本地的猪只运动大数据采集模块、猪场本地服务器的猪只运动状态和参量提取模块以及系统总服务器的猪只运动大数据提取模块；本发明结合了远程通讯技术、数据采集与处理技术、视觉处理技术，实现了可长期的，实时的，远程的实现猪场猪只的监控和运动大数据提取、分析，大大地降低了劳动强度，所提取的运动大数据信息能够反映出猪只活动状况，可以实现对猪只活动的现场动态监测。

主权项

1.一种基于视频追踪的猪只运动大数据提取方法，其特征在于包括以下步骤：S1、基于猪场本地的猪只运动大数据采集模块实时监控猪只活动，获取猪只运动的原始视频大数据；S2、通过猪只运动状态和参量提取模块，对猪只个体进行检测、识别和跟踪；猪只运动状态和参量提取模块包括图像数据与现实数据映射子模块，基于颜色特征与轮廓特征相结合的目标分割算法子模块，基于最短距离匹配法的猪只跟踪和状态参量提取子模块，运动位移、运动速度、运动加速度和运动角速度4个运动参量提取子模块；S3、通过猪只运动大数据提取模块建立基于一定时空的猪只运动大数据提取方法；基于最短距离匹配法的猪只跟踪和状态参量提取过程如下：视频每一帧静止图像中的猪只目标识别出来之后，猪只i在t时刻的运动状态变量用以下三元组表示：pit＝[xit,yit,θit]其中，i表示每个猪只个体，t表示当前所记录的系统时间，xit和yit表示猪只椭圆中心坐标像素点的值，θ表示当前猪只椭圆长轴相对水平线的角度；①首先初始化记录猪只运动状态变量pit、结构体容器P与每帧临时存放猪只信息的变量ptemp，设定猪身长L；读入视频第一帧时，根据分割算法得到的猪只椭圆的个数n随机派号p1t，p2t，p3t......，每个猪只个体的信息都放入容器P中；②读入视频的下一帧，分割算法再次得到相同的猪只椭圆的个数n，用临时变量ptemp存放每个猪只个体的信息；容器P中每个p_i^t＝[x_i^t,y_i^t,θ_i^t]都与此帧的每个临时变量p_temp^t+1＝[x_temp^t+1,y_temp^t+1,θ_temp^t+1]计算欧氏距离Δ，若Δ满足则猪只跟踪匹配成功，此帧p^t+1_temp的猪的标号temp替换为容器P中的p_i^t的标号i，并用p^t+1_temp替换p_i^t,更新容器P，以便下一帧的匹配；匹配不成功，则容器P依旧保留旧值p_i^t；③重复②中的过程，不断利用上一帧的pit得到当前帧的Pt+1i；④如果②中出现连续匹配不成功的次数大于30次，则返回①中重新初始化与重新派号，记录重新初始化的时间点。