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基于Isomap和支持向量机算法的俯视群养猪个体识别被引量：13: 2016年; 针对俯视群养猪视频序列,提出了一种利用机器视觉技术对猪个体进行识别的方法。首先对采集的俯视群养猪视频序列进行前景检测与目标提取,获得各单只猪个体,其后建立训练样本,提取猪个体颜色、纹理及形状特征,组合构建表征猪个体的特征向量,接着对组合特征利用Isomap算法做特征融合,在最大程度保留有效识别信息的基础上降低特征维数,最后利用优化核函数的支持向量机分类器进行训练与识别。试验选取了900帧图像,试验结果表明该文所提方法切实有效,猪个体最高识别率为92.88%。该文从机器视觉角度探索了俯视群养猪的个体识别,有别于传统的RFID猪个体识别,该研究为无应激的猪个体识别提供了新思路,也为进一步探索群养猪个体行为分析等奠定了基础。; 郭依正朱伟兴马长华陈晨; 关键词：支持向量机 ISOMAP算法

基于Gabor方向直方图与猪体毛发模式特征的猪个体身份识别被引量：3: 2018年; 为更好地利用图像处理技术监控猪的生长活动,利用猪背部毛发差异,提出一种基于Gabor方向直方图和猪体毛发模式特征的猪个体身份识别方法。针对猪的非刚体特性,其外部形状会随着其姿态的改变而改变的特点,首先利用猪体关键点检测算法在猪的轮廓中提取稳定的特征区域,并对其进行网格划分。然后在选定特征区域上的每个网格中使用Gabor滤波器计算毛发模式方向场,并在每个网格中利用方向场信息计算出Gabor方向直方图。最后利用卡方距离衡量不同Gabor方向直方图之间的差异性并与数据库中的猪进行匹配,达到猪个体身份识别的目的。选取1 000帧图像用于测试,结果显示,本研究提出的方法猪个体身份识别率达85. 91%。同时也表明,猪的背部毛发模式是一种有效的生物特征。该项研究为无应激的猪个体识别提供了一种新思路,也为进一步探索群养猪个体行为分析提供了一定的技术支持。; 赵伟朱伟兴; 关键词：GABOR滤波器

基于面积特征算子的猪呼吸频率检测被引量：7: 2015年; 为了检测与识别猪的异常呼吸并提供实时预警,文中提出采用机器视觉,利用面积特征算子非接触地检测猪的呼吸频率的方法。通过相机在猪舍捕获猪站立时的视频,传输到计算机,在MATLAB平台上提取猪脊腹部区域变化的面积特征;利用小波分析自适应和多分辨率分析的特点,对提取的面积信号进行降噪处理,消除信号的毛刺(局部极值点);运用峰值点检测算法检测面积信号的极值点来获得监测时间段内猪的呼吸频次,最后转化成呼吸频率。实验表明本方法对猪异常呼吸的频率检测精度高于92.002%。; 唐亮朱伟兴李新城杨磊; 关键词：机器视觉小波分析

基于深度图像和生猪骨架端点分析的生猪步频特征提取被引量：24: 2014年; 为高效提取生猪的行走快慢特征,以微软公司Kinect作为图像采集设备,采集生猪运动深度图像序列。在对各帧深度图像进行骨架提取、剪枝的基础上,采用基于路径相似性骨架图匹配法确定生猪前后肢骨架端点,进一步以骨架端点所属骨架枝子集像素值特征判定端点远近侧属性。以生猪前后肢远、近侧端点的帧间相对坐标变化建立了生猪运动模型,提出了通过帧间坐标变化点集拟合正弦曲线计算生猪行走完整步的方法。最后,通过计算序列完整步与序列采集时间长度比值提取生猪步频特征。通过对采集的28个生猪运动深度图像序列及其镜像序列共56个图像序列进行的试验,表明该文提出方法的正确率达到82.1%。该项研究对于开展生猪异常步态分析,进一步建立生猪多源特征融合的计算机视觉异常监测系统,提高生猪异常行为预警可靠性具有重要意义。; 刘波朱伟兴杨建军马长华; 关键词：步态分析深度图像

基于广义Hough聚类的粘连猪头尾识别被引量：4: 2018年; 为了通过形状特征对群养猪进行个体分析,首先必须获得每个猪个体的完整轮廓和主要特征部位。提出了基于距离变换的粘连猪体分割和基于广义Hough聚类的头部和尾部的识别方法。首先利用形状因子判定出图像中粘连猪体,然后对粘连猪体利用距离变换进行外轮廓逐层剥离,确定分离点和分割线,最后利用椭圆拟合对分割后的猪体轮廓进行局部修复,分割过程中轮廓失真较小,能准确地实现粘连猪体的分割。在分割的基础上根据猪体身长来截取头部和尾部的轮廓,根据猪体头尾形状的差异性,采用广义Hough聚类的方法识别头部和尾部,识别的平均正确率为87.28%。; 杨心朱伟兴; 关键词：图像分割

基于椭圆拟合算法的猪姿态识别方法: 本文根据猪体轮廓所具有的椭圆特性提出一种简单、易行的姿态识别算法,以区分猪的不同姿态和精神状态。首先采用形态学的方法对猪体图像进行预处理,从而进行边缘提取,并对边缘上的点进行椭圆拟合,根据头颈部、躯体和四肢在空间分布的特...; 朱伟兴朱家骥何亚旗; 关键词：数学形态学支持向量机; 文献传递

基于轮廓的猪只饮水行为识别被引量：11: 2018年; 饮用水作为提高生猪养殖产量和质量的一个重要因素,有必要进行全天候的监控。传统的饮水识别主要采用射频识别(radio frequency identification,简称RFID)技术,该方法须要为猪只佩带耳标,在一定程度上不利于猪只的身体健康。因此,针对猪只饮水时的标准站立姿态,采集俯视群养猪图像并结合计算机视觉技术,提出基于轮廓的猪只饮水行为识别。该方法首先针对饮水区域内的猪个体进行轮廓提取,然后对该轮廓进行多边形近似,并提取相关的特征,最后计算2个轮廓之间的相似度,从而完成轮廓的匹配;选取满足条件的430帧视频图像作为样本进行试验,其中30帧作为训练样本,剩余400帧作为测试样本。结果表明,本算法的综合识别率达93.75%。因此,本方法切实可行,同时该研究可为探索畜牧的行为识别方法提供新的思路。; 谭辉磊朱伟兴; 关键词：多边形近似相似度计算

基于射线轮廓点匹配的生猪红外与可见光图像自动配准被引量：13: 2013年; 为研究生猪多源图像特征提取方法及生猪体表温度与生猪异常的关系特征,该文提出一种基于射线轮廓特征点匹配的红外与可见光图像自动配准方法。采用红外热像仪,同时采集相同猪舍场景的可见光图像和红外热图像,以红外热图像中生猪区域质心为中心间隔均匀角度构建辅助射线,提取射线与边缘轮廓交点构建匹配特征点集,通过计算不同尺度变换因子下特征点集间的加权部分Hausdorff距离作为测度,引入RPROP算法进行迭代加速,实现了可见光图像和红外热图像的快速自动配准。试验中,应用该文算法对50对红外和光学图像进行了测试,所提出自动配准方法配准成功率达到94%,平均配准误差小于1像素,试验结果表明自动配准效果达到或超过手动配准的效果,为进一步研究生猪多源图像异常特征提取奠定基础。; 刘波朱伟兴纪滨马长华; 关键词：养殖红外热图像可见光图像

生猪轮廓红外与光学图像的融合算法被引量：24: 2013年; 该文针对生猪红外热图像和光学图像的融合,提出一种基于非子采样轮廓波的图像融合算法。在图像多尺度、多方向分解的基础上,设计了基于邻域平均能量和邻域方差的低频子带系数加权融合规则,以及基于邻域能量最大的带通系数融合规则。针对亮度-色度-饱和度变换法(intensity-hue-saturation transform,IHS)、小波变换法(discrete wavelet transform,DWT)、轮廓波变换法(contourlet transform,CT)等融合方法以及非子采样轮廓波变换(nonsubsampled contourlet transform,NSCT)域下不同融合规则进行了对比试验,试验结果表明该文算法具有较好的融合效果。定量融合评价指标中,平均梯度指标高于IHS、DWT、CT等方法25%以上,边缘信息保持指标高于其他3种方法23%以上。该文方法的提出对于改善生猪异常视觉监测中的前景轮廓提取具有较大意义;同时,对进一步开展猪体部位区域温度特征提取,建立生猪多源特征融合的计算机视觉异常监测系统,提高生猪异常预警可靠性具有积极意义。; 刘波朱伟兴霍冠英; 关键词：红外图像图像融合光学

基于物联网的保育猪舍环境监控系统被引量：91: 2012年; 保育猪舍内部小气候环境对确保仔猪的正常生长关系重大,该文基于物联网技术开发了保育舍环境可视化调控系统。采用Zigbee无线技术将舍内各保育床及周围设备组成无线网络系统,以ARM-LINUX嵌入式服务器为现场控制中心。系统依据分布于各保育床内的传感器获得的环境参数,精确调节各保育床内的小气候环境。通过WIFI无线技术将服务器与INTERNET无缝连接,使用户端延伸并扩展到猪舍及室内设备,实现环境与设备之间,环境与人之间进行信息交换。采用B/S(浏览器/服务器)模式,实现通过浏览器远程实时监控猪舍。试验结果表明,该系统性能稳定,信息无线采集、环境自动调控及远程可视化调控均达到实际需求,适合保育猪舍环境智能化精准管理,可应用于自动化、智能化的牲畜养殖中。; 朱伟兴戴陈云黄鹏; 关键词：环境工程嵌入式系统物联网 ZIGBEE无线网络保育猪舍

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国家教育部博士点基金(20103227110007)

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