CN111667037A - 一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统，包括：耳标，配置在每一头猪猪耳上，以二维码的形式记载每一头猪的身份信息；轨道式机器人，通过轨道架设在养猪场内上方，用于实现每一头猪状态视频数据的采集；机械手组，通过轨道架设在养猪场内上方，用于实现猪群的驱赶和定向捕捉；智能终端，内载一数据后处理系统，采用ssd_Inception_V3_模型基于历史猪病态图像集实现猪状态的解析，输出每一头猪当前的状态信息。本发明实现了养猪场内猪群的大面积自动检疫，省时省力的同时，相比于人工检疫，精确度更高。
Description
技术领域
本发明涉及畜牧检疫领域，具体涉及一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统。
背景技术
国民生活水平提升的同时，对于畜产品的要求也逐步升高，加之我国对养殖业的扶持力度，集中化、规模化的养殖场不断建成，养猪产业渐渐多起来。但是越来越密集的养殖区增加了养殖业的风险性，由于疫病的防控不到位，许多养殖场因此遭受了巨大的损失。
目前，养猪场的检疫大多通过兽医人为检疫实现，费时费力的同时，无法做到猪群的实时监测，也容易遗漏一些细节问题，无法及时的发现猪群的异常情况，从而一定程度上会导致疫病的防控不到位，给养殖场带来损失。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统，基于人工智能实现了养猪场内猪群的大面积自动检疫。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统，包括：
耳标，配置在每一头猪猪耳上，以二维码的形式记载每一头猪的身份信息；
轨道式机器人，通过轨道架设在养猪场内上方，用于实现每一头猪状态视频数据的采集；
机械手组，通过轨道架设在养猪场内上方，用于实现猪群的驱赶和定向捕捉；
智能终端，内载一数据后处理系统，采用ssd_Inception_V3_模型基于历史猪病态图像集实现猪状态的解析，输出每一头猪当前的状态信息。
进一步地，所述轨道式机器人内载：
视频数据预处理模块，用于调用视频取帧脚本，每隔一定帧数获取一张图像，获取视频图像集；
二维码识别分类模块，用于识别视频图像集中内载的二维码信息，并基于识别所得的二维码信息实现视频图像集的分类；
查漏补缺模块，用于将识别所得的二维码信息与预设的该圈舍内猪群的二维码身份信息组进行对比，判断是否存在未采集到视频数据的遗漏的猪，如存在，则需要定向进行该猪状态视频数据的单独采集。
进一步地，每一个圈舍至少配置一个轨道式机器人，所述轨道式机器人包括轨道式机器人本体以及通过蛇形机械臂安装在轨道式机器人本体上方的摄像头。
进一步地，所述机械手组采用带双目视觉传感器、三维姿态传感器、雷达传感器的蛇形机械手组，通过双目视觉传感器、三维姿态传感器、雷达传感器实现目标猪群所在位置的确定并实现避障越障。
进一步地，所述ssd_Inception_V3_模型采用ssd目标检测算法，采用历史猪病态图像集训练Inception_V3_深度神经网络所得。
进一步地，所述数据后处理系统包括：
本地数据储存模块，用于实现猪状态视频数据、猪状态视频图象集及其对应的解析结果数据的储存；
猪状态解析模块，基于ssd_Inception_V3_模型实现视频图像集中猪状态的解析，输出每一头猪的状态信息；
猪状态曲线绘制模块，用于根据每一头猪的状态信息绘制每一头猪的状态曲线；
预警模块，在所得的猪的状态信息落入病态范围时启动，实现预警短信的发送。
进一步地，所述猪状态视频数据至少包括猪站立状态视频数据、运动时的状态视频数据、进食饮水时的状态视频数据以及粪便的形态视频数据。
本发明基于轨道式机器人采集每一头猪的猪站立状态视频数据、运动时的状态视频数据、进食饮水时的状态视频数据以及粪便的形态视频数据，然后采用ssd_Inception_V3_模型基于历史猪病态图像集实现猪状态的解析，实现了养猪场内猪群的大面积自动检疫，省时省力的同时，相比于人工检疫，精确度更高。
附图说明
图1为本发明实施例一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统的系统框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统，包括：
耳标，配置在每一头猪猪耳上，以二维码的形式记载每一头猪的身份信息；
轨道式机器人，通过轨道架设在养猪场内上方，用于实现每一头猪状态视频数据的采集；
机械手组，通过轨道架设在养猪场内上方，用于实现猪群的驱赶和定向捕捉；
智能终端，内载一数据后处理系统，采用ssd_Inception_V3_模型基于历史猪病态图像集实现猪状态的解析，输出每一头猪当前的状态信息。
本实施例中，所述轨道式机器人内载：
视频数据预处理模块，用于调用视频取帧脚本，每隔一定帧数获取一张图像，获取视频图像集；
二维码识别分类模块，用于识别视频图像集中内载的二维码信息，并基于识别所得的二维码信息实现视频图像集的分类；每一个二维码信息对应一组视频图像集，即每一头猪对应一组视频图像集；
查漏补缺模块，用于将识别所得的二维码信息与预设的该圈舍内猪群的二维码身份信息组进行对比，判断是否存在未采集到视频数据的遗漏的猪，如存在，则需要定向进行该猪状态视频数据的单独采集。
本实施例中，每一个圈舍至少配置一个轨道式机器人，所述轨道式机器人包括轨道式机器人本体以及通过蛇形机械臂安装在轨道式机器人本体上方的摄像头，通过蛇形机械臂可以实现摄像头的位置、高度、角度的调节，从而实现圈舍内猪群状态视频的全面采集。所述轨道式机器人和机械手组均配置定位模块，用于实现轨道式机器人和机械手所在位置信息的反馈。
本实施例中，所述机械手组采用带双目视觉传感器、三维姿态传感器、雷达传感器的蛇形机械手组，通过双目视觉传感器、三维姿态传感器、雷达传感器实现目标猪群所在位置的确定并实现避障越障。蛇形机械手包括蛇形机械臂以及安装在蛇形机械臂一端的两对夹臂，为避免对猪群造成伤害，夹臂上套有橡胶套，抓捕猪群时，双目视觉传感器将采集到的当前猪群的视频图像反馈至智能终端的显示屏进行播放，同时三维姿态传感器将当前蛇形机械手的姿态信息反馈至智能控制终端，雷达传感器将当前蛇形机械手与障碍物或猪群的距离数据发送到智能控制终端，智能终端通过识别视频图像内的二维信息，实现待捕捉猪的跟踪，协同三维姿态传感器、雷达传感器实现目标猪的抓捕。整个抓捕过程可以采用自动控制，也可以采用手动控制，抓捕完成后，工作人员可以根据需要完成对应的体温检测或者隔离操作。
本实施例中，所述ssd_Inception_V3_模型采用ssd目标检测算法，采用历史猪病态图像集训练Inception_V3_深度神经网络所得。
本实施例中，所述数据后处理系统包括：
本地数据储存模块，用于实现猪状态视频数据、猪状态视频图象集及其对应的解析结果数据的储存；
猪状态解析模块，基于ssd_Inception_V3_模型实现视频图像集中猪状态的解析，输出每一头猪的状态信息；
猪状态曲线绘制模块，用于根据每一头猪的状态信息绘制每一头猪的状态曲线；
预警模块，在所得的猪的状态信息落入病态范围时启动，实现预警短信的发送。
本实施例中，所述猪状态视频数据至少包括猪站立状态视频数据、运动时的状态视频数据、进食饮水时的状态视频数据以及粪便的形态视频数据；其中：
(1)猪的站立和睡卧姿态：健康猪神态自若，站立平稳或来回走动，精神活泼，被毛光顺，不时发出“吭吭”声，拱地寻食。见有外人，表现出凝视而警惕的状态。睡下时多侧卧，四肢舒展伸直，呈胸腹式呼吸，平稳自如，节奏均匀。吻突湿润，鼻孔清洁，粪便圆粗有光泽，尿色淡黄，体温在38～40℃之间。病猪则常常独立一隅或卧于一角，鼻端触地，全身颤抖。当体温升高时，喜卧阴湿或排粪便处，睡姿多呈蜷缩或伏卧状，鼻镜干燥，眼发红、有眼屎。若肺部有病变时，常将两肢着地而伏卧，而且将嘴置于两前肢上或枕在其他猪体上，有时呈犬坐姿势，呼吸迫促，呈腹式呼吸或张口喘息，流鼻涕或流涎，肢体末端的皮肤(尾、耳尖、嘴、四蹄及下腹)呈暗紫色。若为消化器官的疾病时，则可见到尾根和后躯有粪便污物，地面可见到粒状或稀薄恶臭的粪便，并附有黏液或血液。若发现有上述病猪，应及时隔离，以便进一步检查。
(2)运动时的检查当猪群转栏或有意驱赶其运动时，健康猪精神活泼，行走平稳，步态矫健，两眼前视，摇头摆尾地随大群猪前进。病猪则表现精神沉郁，低头垂尾，弓腰曲背，腹部蜷缩，行动迟缓，步态踉跄，靠边行走或出现跛行、掉队现象。有的表现兴奋不安，转圈行走，全身发抖，倒地后四肢划动，不能起立，有的病猪在驱赶后即表现连续咳嗽、呻吟或发出异常的鼻音。对于这些有异常表现的猪，应及时作出标志，剔出隔离，以便进一步诊断。
(3)摄食饮水时的检查在运动和休息之后，健康猪摄食时，争先恐后，急奔饲槽，到槽后嘴巴直入槽底，大口吞食，全身鬃毛震动，并发出吃食的声响。病猪则往往不主动走近饲槽，即或勉强走近饲槽，也不是真正吃食，只是嗅尝一点饲料或喝一两口水便自动退槽，低头垂尾，不思饮食，腹侧塌陷。凡发现上述病症的猪，应及时隔离。
(4)猪群的粪便形态往往可以反映出猪群的身体状态，因此，需要实时进行猪群粪便形态视频的采集评估。正常的粪便颜色应为黄褐色，成堆而松散；流行性腹泻和传染性胃肠炎发生后的粪便颜色为黄绿色，水样，呈喷射状；仔猪副伤寒，也会使粪便颜色不正常，发病年龄为断奶仔猪，呈顽固性下痢，粪便水样，可能是黄绿色、暗绿色、暗棕色，粪便中常混有血液坏死组织或纤维素絮片；增生性肠炎的症状是间隙性下痢，粪便变软，变稀而呈糊样或水样，颜色较深，有时混有血液或坏死组织碎片；仔猪黄痢的粪便颜色为黄色，很稀；仔猪白痢的粪便颜色为白色。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (7)
1.一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统，其特征在于：包括：
耳标，配置在每一头猪猪耳上，以二维码的形式记载每一头猪的身份信息；
轨道式机器人，通过轨道架设在养猪场内上方，用于实现每一头猪状态视频数据的采集；
机械手组，通过轨道架设在养猪场内上方，用于实现猪群的驱赶和定向捕捉；
智能终端，内载一数据后处理系统，采用ssd_Inception_V3_模型基于历史猪病态图像集实现猪状态的解析，输出每一头猪当前的状态信息。
2.如权利要求1所述的一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统，其特征在于：所述轨道式机器人内载：
视频数据预处理模块，用于调用视频取帧脚本，每隔一定帧数获取一张图像，获取视频图像集；
二维码识别分类模块，用于识别视频图像集中内载的二维码信息，并基于识别所得的二维码信息实现视频图像集的分类；
查漏补缺模块，用于将识别所得的二维码信息与预设的该圈舍内猪群的二维码身份信息组进行对比，判断是否存在未采集到视频数据的遗漏的猪，如存在，则需要定向进行该猪状态视频数据的单独采集。
3.如权利要求1所述的一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统，其特征在于：每一个圈舍至少配置一个轨道式机器人，所述轨道式机器人包括轨道式机器人本体以及通过蛇形机械臂安装在轨道式机器人本体上方的摄像头。
4.如权利要求1所述的一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统，其特征在于：所述机械手组采用带双目视觉传感器、三维姿态传感器、雷达传感器的蛇形机械手组，通过双目视觉传感器、三维姿态传感器、雷达传感器实现目标猪群所在位置的确定并实现避障越障。
5.如权利要求1所述的一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统，其特征在于：所述ssd_Inception_V3_模型采用ssd目标检测算法，采用历史猪病态图像集训练Inception_V3_深度神经网络所得。
6.如权利要求1所述的一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统，其特征在于：所述数据后处理系统包括：
本地数据储存模块，用于实现猪状态视频数据、猪状态视频图象集及其对应的解析结果数据的储存；
猪状态解析模块，基于ssd_Inception_V3_模型实现视频图像集中猪状态的解析，输出每一头猪的状态信息；
猪状态曲线绘制模块，用于根据每一头猪的状态信息绘制每一头猪的状态曲线；
预警模块，在所得的猪的状态信息落入病态范围时启动，实现预警短信的发送。
7.如权利要求1所述的一种用于室内养猪场的大面积疫情检测系统，其特征在于：所述猪状态视频数据至少包括猪站立状态视频数据、运动时的状态视频数据、进食饮水时的状态视频数据以及粪便的形态视频数据。
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- 2020-06-24 CN CN202010595480.6A patent/CN111667037A/zh active Pending
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