基于機器雙目視覺的奶牛體尺參數的測量應用
2020年電子技術應用第6期
張晨光1，雷金輝1，陳 焰1，張礦偉2
1.昆明理工大學 信息工程與自動化學院，云南 昆明650500； 2.玉溪師范學院 物理與電子工程學院，云南 玉溪653100
摘要： 為解決奶牛養殖過程中人工測量奶牛體尺的繁瑣的問題，減少投入的人力、工作量以及奶牛的應激反應，提出一種基于機器雙目視覺無應激反應奶牛體尺數據的測量方法。該方法主要包括攝像機的標定、圖像的獲取、圖像的預處理、奶牛外部輪廓的提取，通過SIFT算法進行奶牛特征點的匹配，通過計算得到的匹配點三維坐標可計算出奶牛的體尺數。實驗對20頭奶牛進行圖片采集，奶牛體尺的平均誤差小于1.21%。機器視覺技術應用于奶牛畜牧養殖領域，加快了實現奶牛的精細化飼喂養殖。
中圖分類號： TN081
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190952
中文引用格式： 張晨光，雷金輝，陳焰，等. 基于機器雙目視覺的奶牛體尺參數的測量應用[J].電子技術應用，2020，46(6)：59-62.
英文引用格式： Zhang Chenguang，Lei Jinhui，Chen Yan，et al. Measurement application of body size parameters of dairy cow based on machine binocular vision[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(6)：59-62.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190952
中文引用格式： 張晨光，雷金輝，陳焰，等. 基于機器雙目視覺的奶牛體尺參數的測量應用[J].電子技術應用，2020，46(6)：59-62.
英文引用格式： Zhang Chenguang，Lei Jinhui，Chen Yan，et al. Measurement application of body size parameters of dairy cow based on machine binocular vision[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(6)：59-62.
Measurement application of body size parameters of dairy cow based on machine binocular vision
Zhang Chenguang1，Lei Jinhui1，Chen Yan1，Zhang Kuangwei2
1.School of Information Engineering and Automation，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650500，China； 2.School of Physics and Electronic Engineering，Yuxi Teachers College，Yuxi 653100，China
Abstract： In order to solve the cumbersome problem of manually measuring the body size of dairy cows during dairy farming, reduce the manpower, workload and stress response of dairy cows, a measurement method based on machine binocular vision and stress-free cow body size data is proposed. The method mainly includes the calibration of the camera, the acquisition of the image, the preprocessing of the image, the extraction of the external contour of the cow, the matching of the characteristic points of the cow by the SIFT algorithm, and the body size of the cow can be calculated by calculating the three-dimensional coordinates of the matching point. Through the picture collection of 20 cows, the average error of the body size of the cow is less than 1.21%. Machine vision technology is applied in the field of dairy cattle breeding, which accelerates the fine feeding of dairy cows.
Key words : bovine body rule parameters；visual measurement；camera calibration；contour extraction；feature point matching
0 引言
畜牧養殖業里，奶牛的身體數據直接影響到產奶量和所產奶的質量，奶牛的體尺數據可以直觀反映奶牛健康狀態以及發育狀況，奶牛體尺與其生育繁殖能力也有一定的相關性[1]。根據養殖數據得到體型及體尺數據較好的奶牛，它的健康狀態、繁殖能力、產奶能力等性能指數要好[2]。養殖戶在奶牛體尺數據的測量主要依靠人工進行測量，人工測量需要的人力物力都比較多，測量的工作量大，而且測量環境復雜[3]。人工測量受實際環境影響很大，人為讀取數據的準確性和數據記錄的準確性也會造成一定影響。此測量方法使每頭奶牛的測量時間大大加長，大型牧場其測量的工作量將很難完成[4-8]。人工測量需要測量人員與奶牛接觸，測量過程可能會刺激到被測量的奶牛，被刺激的奶牛會對測量造成較大影響，甚至會引起奶牛的攻擊行為，威脅到測量人員的人身安全，被刺激奶牛的產奶量也會受到很大的影響[9-10]。因此，非接觸式的奶牛體尺數據測量在畜牧養殖的過程中的研究很有必要[11]。
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作者信息:
張晨光1，雷金輝1，陳 焰1，張礦偉2
(1.昆明理工大學 信息工程與自動化學院，云南 昆明650500；
2.玉溪師范學院 物理與電子工程學院，云南 玉溪653100)
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