CN110246174A - 一种养殖场生猪计数方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种养殖场生猪计数方法和计数装置，通过设在猪圈上方的摄像头获取猪圈内视频，摄像头设在猪圈上方可以保证获得的视频里生猪不会被其他生猪遮挡，根据获得的视频得到单帧图片，对单帧图片进行处理得到只有黑白色块的图像，黑色代表背景，白色代表生猪位置；将白色色块描绘为生猪轮廓，根据轮廓就可以得到猪圈内生猪数量。在规模化养殖过程中，面对数量较多时也能得到猪圈内生猪数量，为生猪养殖提供了巨大的便利。
Description
技术领域
本发明涉及养殖领域，特别地，涉及一种养殖场生猪计数方法。
背景技术
随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，食品安全已经成为民众关注的焦点。目前国内以散养为主的养殖模式是引发猪肉食品安全问题的主要原因，散养情况下，政府监管部门无法对散养户进行全面监管，猪肉质量和安全无法保证。生猪养殖行业集中度提高，规模化养殖进程加快。国内生猪养殖规模化的程度正在明显提升。规模化养殖场进一步增加，截至2014年年底，养殖规模在10,000头以上的养殖场数量已经超过4,700家。未来一段时间内，规模经济仍将驱动我国生猪产业的转型发展，规模化养殖将是生猪养殖行业的主要趋势，中小散养户退出的市场空间，将由大型的规模化企业来填补。面对规模化养殖的趋势，养殖场内生猪数量较多，很难统计，对生猪的养殖造成了很多困难。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种方便生猪养殖的养殖场生猪计数方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一方面，
一种养殖场生猪计数方法，所述养殖场包括猪圈和摄像头，所述摄像头设于猪圈上方，所述计数方法包括以下步骤：
通过所述摄像头获取所述猪圈内的视频；
根据所述猪圈内的视频得到单帧图片；
对所述单帧图片进行处理，得到处理后的图片，所述处理后的图片只包括黑白两种色块，白色色块代表生猪位置；
根据所述处理后的图片绘制出生猪轮廓；
根据所述轮廓得到所述猪圈内生猪数量。
进一步地，所述根据所述猪圈内的视频得到单帧图片包括使用视频处理软件将所述猪圈内视频制作为连续的单帧图片。
进一步地，所述对所述单帧图片进行处理，得到处理后的图片包括：
对所述单帧图片进行高斯模糊处理；
将经过高斯模糊处理的图片转化为HSV模型，得到HSV模型的图片,所述HSV模型的图片只包括黑白两种色块。
进一步地，所述将经过高斯模糊处理的图片转化为HSV模型包括：所述经过高斯模糊处理的图片为RGB模型，设(r,g,b)分别是一个颜色的红、绿和蓝坐标，它们的值是在0到1之间的实数；设max等价于r,g和b中的最大者；设min等于这些值中的最小者；转化公式为：
v＝max；
其中，h为色调，用角度度量，取值范围为0°～360°，从红色开始按逆时针方向计算；
s为饱和度，表示颜色接近光谱色的程度；
v为明度，表示颜色明亮的程度。
进一步地，所述根据所述处理后的图片绘制出生猪轮廓包括：
对所述处理后的图片中的色块的边缘进行腐蚀操作；
对经过腐蚀操作的图片进行膨胀操作；
描画所述经过腐蚀操作的图片上的白色色块的边缘，绘制出生猪轮廓。
进一步地，所述根据所述轮廓得到所述猪圈内生猪数量包括：
在经过处理的图片上建立坐标系，得到每个轮廓边缘的所有坐标；
根据得到的边缘坐标计算出每个轮廓的面积；
根据每个轮廓的面积计算得到每个轮廓代表的生猪数量；
将所述轮廓代表的生猪数量求和得到所有生猪的数量。
进一步地，所述根据每个轮廓的面积计算得到每个轮廓代表的生猪数量包括：
将每个轮廓的面积除以一个设定的值得到一个带小数的值，所述设定的值为获取视频时正常情况下一头生猪的面积；
将所述带小数的值四舍五入取整得到每个轮廓代表的生猪数量。
进一步地，根据所述连续的单帧图片得到多个所述猪圈内生猪数量，将得到的多个所述猪圈内生猪数量取平均值。
进一步地，当取平均值得到的所述猪圈内生猪数量与以前所述猪圈内生猪的数量不同时，提醒养殖人员。
另一方面，
一种养殖场生猪计数装置，包括：
图片获取模块，用于通过所述摄像头获取所述猪圈内的视频，并用于使用视频处理软件将所述猪圈内视频制作为连续的单帧图片；
图片处理模块，用于对所述单帧图片进行高斯模糊处理；
将经过高斯模糊处理的图片转化为HSV模型，得到HSV模型的图片,所述HSV模型的图片只包括黑白两种色块，白色色块代表生猪位置；
轮廓描绘模块，用于对所述处理后的图片中的色块的边缘进行腐蚀操作；
对经过腐蚀操作的图片进行膨胀操作；
描画所述经过腐蚀操作的图片上的白色色块的边缘，绘制出生猪轮廓；
数量统计模块，用于在经过处理的图片上建立坐标系，得到每个轮廓边缘的所有坐标；
根据得到的边缘坐标计算出每个轮廓的面积；
根据每个轮廓的面积计算得到每个轮廓代表的生猪数量；
将所述轮廓代表的生猪数量求和得到所有生猪的数量；
根据所述连续的单帧图片得到多个所述猪圈内生猪数量，将得到的多个所述猪圈内生猪数量取平均值。
异常提醒模块，用于当取平均值得到的所述猪圈内生猪数量与以前所述猪圈内生猪的数量不同时，提醒养殖人员。
有益效果：
本发明技术方案提供一种养殖场生猪计数方法，通过设在猪圈上方的摄像头获取猪圈内视频，摄像头设在猪圈上方可以保证获得的视频里生猪不会被其他生猪遮挡，根据获得的视频得到单帧图片，对单帧图片进行处理得到只有黑白色块的图像，黑色代表背景，白色代表生猪位置；将白色色块描绘为生猪轮廓，根据轮廓就可以得到猪圈内生猪数量。在规模化养殖过程中，面对数量较多时也能得到猪圈内生猪数量，为生猪养殖提供了巨大的便利。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种养殖场生猪计数方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种养殖场生猪计数装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1，本发明实施例提供一种养殖场生猪计数方法，养殖场包括猪圈和摄像头，摄像头设于猪圈上方，计数方法包括以下步骤：
通过摄像头获取猪圈内的视频；
根据猪圈内的视频得到单帧图片；
对单帧图片进行处理，得到处理后的图片，处理后的图片只包括黑白两种色块，白色色块代表生猪位置；
根据处理后的图片绘制出生猪轮廓；
根据轮廓得到猪圈内生猪数量。
本发明实施例提供的一种养殖场生猪计数方法，通过设在猪圈上方的摄像头获取猪圈内视频，摄像头设在猪圈上方可以保证获得的视频里生猪不会被其他生猪遮挡，根据获得的视频得到单帧图片，对单帧图片进行处理得到只有黑白色块的图像，黑色代表背景，白色代表生猪位置；将白色色块描绘为生猪轮廓，根据轮廓就可以得到猪圈内生猪数量。在规模化养殖过程中，面对数量较多时也能得到猪圈内生猪数量，为生猪养殖提供了巨大的便利。
作为对上述实施例的一种优选的实现方式，根据猪圈内的视频得到单帧图片包括使用视频处理软件将猪圈内视频制作为连续的单帧图片。如使用AE、PR等视频处理软件处理。
优选地，对单帧图片进行处理，得到处理后的图片包括：
对单帧图片进行高斯模糊处理；
将经过高斯模糊处理的图片转化为HSV模型，得到HSV模型的图片,HSV模型的图片只包括黑白两种色块。
需要说明的是，HSV是根据颜色的直观特性创建的一种颜色空间,也称六角锥体模型。经过高斯模糊处理的图片为RGB模型，设(r,g,b)分别是一个颜色的红、绿和蓝坐标，它们的值是在0到1之间的实数；设max等价于r,g和b中的最大者；设min等于这些值中的最小者；转化公式为：
v＝max；
其中，h为色调，用角度度量，取值范围为0°～360°，从红色开始按逆时针方向计算，红色为0°，绿色为120°,蓝色为240°。它们的补色是：黄色为60°，青色为180°,品红为300°；
s为饱和度，表示颜色接近光谱色的程度，一种颜色，可以看成是某种光谱色与白色混合的结果，其中光谱色所占的比例愈大，颜色接近光谱色的程度就愈高，颜色的饱和度也就愈高，饱和度高，颜色则深而艳。光谱色的白光成分为0，饱和度达到最高。通常取值范围为0％～100％，值越大，颜色越饱和；
v为明度，表示颜色明亮的程度，对于光源色，明度值与发光体的光亮度有关；对于物体色，此值和物体的透射比或反射比有关。通常取值范围为0％(黑)到100％(白)。
一些实施例中，将图片由RGB模型转化为HSL模式得到只有黑白色块的图片。
作为本发明实施例中一种优选的实现方式，根据处理后的图片绘制出生猪轮廓包括：
对处理后的图片中的色块的边缘进行腐蚀操作；
对经过腐蚀操作的图片进行膨胀操作；
描画经过腐蚀操作的图片上的白色色块的边缘，绘制出生猪轮廓。
优选地，根据轮廓得到猪圈内生猪数量包括：
在经过处理的图片上建立坐标系，得到每个轮廓边缘的所有坐标；
根据得到的边缘坐标计算出每个轮廓的面积；
根据每个轮廓的面积计算得到每个轮廓代表的生猪数量；
将每个轮廓的面积除以一个设定的值得到一个带小数的值，设定的值为获取视频时正常情况下一头生猪的面积；
将带小数的值四舍五入取整得到每个轮廓代表的生猪数量；
将轮廓代表的生猪数量求和得到所有生猪的数量。
需要说明的是，根据连续的单帧图片得到多个猪圈内生猪数量，将得到的多个猪圈内生猪数量取平均值。
可选地，当取平均值得到的猪圈内生猪数量与以前猪圈内生猪的数量不同时，提醒养殖人员。
本发明实施例提供的一种养殖场生猪计数方法，将视频处理为连续的单帧图片，便于取平均值得到精确的生猪数量。将RGB模型的图片转化为HSV模型，得到只包含黑白色块的图片。通过对黑白色块进行腐蚀、膨胀操作再将白色色块变压描绘得到生猪轮廓，由于可能多头生猪挤到一起因此处理后图片上有的白色色块较大，因此对每个生猪轮廓面积计算得到每个轮廓代表生猪数量。还可以通过连续多帧的图片得到多个生猪数量，取平均值得到最终的生猪数量。当得到的平均值与以前得到的平均值不同时，提醒养殖人员。方便规模化养殖。
如图2所示，本发明实施例还提供了一种养殖场生猪计数装置，包括：
图片获取模块21，用于通过摄像头获取猪圈内的视频，并用于根据猪圈内的视频得到单帧图片；
具体为：根据猪圈内的视频得到单帧图片包括使用视频处理软件将猪圈内视频制作为连续的单帧图片。
图片处理模块22，用于对单帧图片进行处理，得到处理后的图片，处理后的图片只包括黑白两种色块，白色色块代表生猪位置；
需要说明的是，对单帧图片进行处理，得到处理后的图片包括：
对单帧图片进行高斯模糊处理；
将经过高斯模糊处理的图片转化为HSV模式，得到HSV模式的图片,HSV模式的图片只包括黑白两种色块。
其中，述将经过高斯模糊处理的图片转化为HSV模式包括：经过高斯模糊处理的图片为RGB模式，设(r,g,b)分别是一个颜色的红、绿和蓝坐标，它们的值是在0到1之间的实数；设max等价于r,g和b中的最大者；设min等于这些值中的最小者；转化公式为：
v＝max；
其中，h为色调，用角度度量，取值范围为0°～360°，从红色开始按逆时针方向计算，红色为0°，绿色为120°,蓝色为240°。它们的补色是：黄色为60°，青色为180°,品红为300°；
s为饱和度，表示颜色接近光谱色的程度，一种颜色，可以看成是某种光谱色与白色混合的结果，其中光谱色所占的比例愈大，颜色接近光谱色的程度就愈高，颜色的饱和度也就愈高，饱和度高，颜色则深而艳。光谱色的白光成分为0，饱和度达到最高。通常取值范围为0％～100％，值越大，颜色越饱和；
v为明度，表示颜色明亮的程度，对于光源色，明度值与发光体的光亮度有关；对于物体色，此值和物体的透射比或反射比有关。通常取值范围为0％(黑)到100％(白)。
轮廓描绘模块23，用于根据处理后的图片绘制出生猪轮廓；
具体为：根据处理后的图片绘制出生猪轮廓包括：
对处理后的图片中的色块的边缘进行腐蚀操作；
对经过腐蚀操作的图片进行膨胀操作；
描画经过腐蚀操作的图片上的白色色块的边缘，绘制出生猪轮廓。
数量统计模块24，用于根据轮廓得到猪圈内生猪数量。
其中，根据轮廓得到猪圈内生猪数量包括：
在经过处理的图片上建立坐标系，得到每个轮廓边缘的所有坐标；
根据得到的边缘坐标计算出每个轮廓的面积；
根据每个轮廓的面积计算得到每个轮廓代表的生猪数量；
将每个轮廓的面积除以一个设定的值得到一个带小数的值，设定的值为获取视频时正常情况下一头生猪的面积；
将带小数的值四舍五入取整得到每个轮廓代表的生猪数量；
将轮廓代表的生猪数量求和得到所有生猪的数量；
根据连续的单帧图片得到多个猪圈内生猪数量，将得到的多个猪圈内生猪数量取平均值，平均值四舍五入得到最终生猪的数量。
异常提醒模块25，用于当取平均值得到的猪圈内生猪数量与以前猪圈内生猪的数量不同时，提醒养殖人员。
本发明实施例提供的一种养殖场生猪计数装置在规模化养殖中，可以方便准确的得到生猪数量，方便养殖。同时，在得到生猪数量不同于以前时，提醒养殖人员。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种养殖场生猪计数方法，其特征在于：所述养殖场包括猪圈和摄像头，所述摄像头设于猪圈上方，所述计数方法包括以下步骤：
通过所述摄像头获取所述猪圈内的视频；
根据所述猪圈内的视频得到单帧图片；
对所述单帧图片进行处理，得到处理后的图片，所述处理后的图片只包括黑白两种色块，白色色块代表生猪位置；
根据所述处理后的图片绘制出生猪轮廓；
根据所述轮廓得到所述猪圈内生猪数量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据所述猪圈内的视频得到单帧图片包括使用视频处理软件将所述猪圈内视频制作为连续的单帧图片。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述对所述单帧图片进行处理，得到处理后的图片包括：
对所述单帧图片进行高斯模糊处理；
将经过高斯模糊处理的图片转化为HSV模型，得到HSV模型的图片,所述HSV模型的图片只包括黑白两种色块。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述将经过高斯模糊处理的图片转化为HSV模型包括：所述经过高斯模糊处理的图片为RGB模型，设(r,g,b)分别是一个颜色的红、绿和蓝坐标，它们的值是在0到1之间的实数；设max等价于r,g和b中的最大者；设min等于这些值中的最小者；转化公式为：
v＝max；
其中，h为色调，用角度度量，取值范围为0°～360°，从红色开始按逆时针方向计算；
s为饱和度，表示颜色接近光谱色的程度；
v为明度，表示颜色明亮的程度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据所述处理后的图片绘制出生猪轮廓包括：
对所述处理后的图片中的色块的边缘进行腐蚀操作；
对经过腐蚀操作的图片进行膨胀操作；
描画所述经过腐蚀操作的图片上的白色色块的边缘，绘制出生猪轮廓。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据所述轮廓得到所述猪圈内生猪数量包括：
在经过处理的图片上建立坐标系，得到每个轮廓边缘的所有坐标；
根据得到的边缘坐标计算出每个轮廓的面积；
根据每个轮廓的面积计算得到每个轮廓代表的生猪数量；
将所述轮廓代表的生猪数量求和得到所有生猪的数量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述根据每个轮廓的面积计算得到每个轮廓代表的生猪数量包括：
将每个轮廓的面积除以一个设定的值得到一个带小数的值，所述设定的值为获取视频时正常情况下一头生猪的面积；
将所述带小数的值四舍五入取整得到每个轮廓代表的生猪数量。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：根据所述连续的单帧图片得到多个所述猪圈内生猪数量，将得到的多个所述猪圈内生猪数量取平均值。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：当取平均值得到的所述猪圈内生猪数量与以前所述猪圈内生猪的数量不同时，提醒养殖人员。
10.一种养殖场生猪计数装置，其特征在于，包括：
图片获取模块，用于通过所述摄像头获取所述猪圈内的视频，并用于根据所述猪圈内的视频得到单帧图片；
图片处理模块，用于对所述单帧图片进行处理，得到处理后的图片，所述处理后的图片只包括黑白两种色块，白色色块代表生猪位置；
轮廓描绘模块，用于根据所述处理后的图片绘制出生猪轮廓；
数量统计模块，用于根据所述轮廓得到所述猪圈内生猪数量。
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