养殖科研进展,深度图像应用,精确测量肉牛

#肉牛#随着现代社会的快速发展，各行各业都在不断发展、技术和产品更新。智慧养殖系统的应运而生，物联网、大数据、深度学习等技术的发展改变了畜牧业的管理模式。由于效率低、风险高、污染大，传统养殖逐渐被现代化养殖所取代。现代化养殖，可以通过智能化的智慧养殖系统实现智能化的养殖，提高养殖场的产量和产值，轻松管理畜牧业。

针对养殖场中肉牛较为活跃，采集得到的图像数据中肉牛姿态多变，肉牛姿态端正帧较少，导致自动测量肉牛体尺困难的问题，中国农业大学、中国农业大学农业农村部与浙大宁波理工学院，携手智慧农业系统集成、农业信息获取技术、计算机与数据工程等学科，对此展开了研究。

该研究以刘刚教授为主，研究通过分析肉牛骨架特征和肉牛图像边缘轮廓特征，提出一种多姿态肉牛体尺自动测量方法。利用深度相机AzureKinectDK从正上方采集肉牛俯视深度视频数据，对视频数据进行分帧处理。其次，对原始深度图像进行预处理，将肉牛从复杂的背景中提取出来。利用Zhang-Suen算法提取目标图像肉牛骨架，检测骨架交点和端点，分析肉牛头部特征，并确定头部去除点，去除图像中肉牛头部信息。最后，利用改进的U弦长曲率算法提取肉牛轮廓曲率曲线，根据曲率值确定体尺测点，将体尺测点转换到三维空间中，计算体尺参数。

研究通过分析大量深度图像数据，将图像中肉牛姿态分为左歪、右歪、姿态端正、低头和抬头五类，为精确测量多姿态下肉牛体尺提供支撑。

未来该研究有望投入商业化应用，升级现有智慧养殖系统的功能，实时收集养殖场的空气温湿度、光照度、CO2浓度、硫化氢、氨、溶氧量、PH值、水温、氨氮等环境参数，并将有线/无线(4G、5G)传输到监控服务器。养殖者可以随时通过PC或手机APP了解养殖场的实时情况，根据养殖场内外环境因素的变化，通过云平台发出信号，当相关参数超过限制时，发出报警信息，提醒用户采取相应措施。将命令发送到现场执行设备，保证禽畜处于最佳生长环境，提高动物的产量和质量。

智慧养殖系统解决方案，基于物联网云平台，和无线网络(4G、5G、WIFI、LoRa等)技术，利用物联网智能网关、环境监测传感器、智能控制设备等硬件，进行实时采集、无线传输、监测和控制。

系统功能

1.读取养殖场环境教程数据，自动存储于管理云平台上，长期保存;

2.统计分析数据，生成各种报表、曲线、图形和技术指标;

3.实时显示反馈各种环境参数数据，自动推送多项数据超限报警信息，便于及时处理;

4.云平台账号分级管理，根据访问权限，查询、浏览相关资料;

5.通过PC或手机远程控制现场设备;

6.支持GIS地图和视频图像显示;

智慧养殖系统的应用数据采集精度高，传输稳定性强，易于构建，调试方便，建设和维护成本低，适用于畜牧养牛场、养猪场、养羊场等各种家禽养鸡场、养鸭场、兔舍等养殖场合。未来随着更多关于养殖方面的科研成果应用，养殖业的发展会发生天翻地覆的变化，改变国民生活、生产方式。

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