CN112586391A - 动物发情监测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种动物发情监测装置及方法,其中,动物发情监测装置,包括:试情模块、图像数据采集模块、红外模块和数据识别模块;所述试情模块用于释放雄性动物信息素;所述雄性动物信息素用于刺激待测雌性动物产生发情表现;所述图像数据采集模块用于采集待测雌性动物的图像信息;所述红外模块用于获取待测雌性动物的体温信息;所述数据识别模块用于根据所述图像信息以及所述体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态。能够实现对动物进行无接触式、无应激式的生理信息感知,进而实现动物发情状态的监测,掌握最佳配种受孕时机。
Description
技术领域
本发明涉及动物养殖技术领域,尤其涉及一种动物发情监测装置及方法。
背景技术
随着畜牧养殖业的发展,母猪的福利化、无人化养殖受到了很大的关注。母猪的无接触式、无应激式的自动检测一直是一个热议话题。
当前母猪生产发情检测大多采用人工鉴定的方式,工作量较大。母猪发情的检测方法主要有外部观察法、爬跨鉴定法、人工试情法、公猪试情法以及压背鉴定法等。
随着养殖业呈现集中大规模式发展,专业饲养员短缺成为现代养猪生产面临的一大问题。上述传统的检测方法均需要依赖于人工经验,存在检测人员不足的问题。并且依赖于人工经验的判断,容易出现由于检测人员经验不足导致漏检、错检等情况。并且在监测过程中可能会引起猪的应激反应,会对母猪的心理和行为造成影响,不利于母猪的正常行为活动,损害动物福利,已经不符合现代福利化养殖的观念。
因此,如何提供一种动物发情监测装置及方法,对动物进行无接触式、无应激式的生理信息感知,进而实现动物发情状态的监测,掌握最佳配种受孕时机,成为亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种动物发情监测装置及方法。
本发明提供一种动物发情监测装置,包括:试情模块、图像数据采集模块、红外模块和数据识别模块;
所述试情模块用于释放雄性动物信息素;所述雄性动物信息素用于刺激待测雌性动物产生发情表现;
所述图像数据采集模块用于采集待测雌性动物的图像信息;
所述红外模块用于获取待测雌性动物的体温信息;
所述数据识别模块用于根据所述图像信息以及所述体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态。
根据本发明提供的动物发情监测装置,所述试情模块包括:气味释放单元和声音释放单元;所述雄性动物信息素包括:雄性动物气味信息和/或雄性动物声音信息;
所述气味释放单元用于释放雄性动物气味信息;
所述声音释放单元用于释放雄性动物声音信息。
根据本发明提供的动物发情监测装置,所述数据识别模块包括:身份识别单元和体况识别单元;
所述身份识别单元用于根据所述图像信息确定待测雌性动物身份;
所述体况识别单元用于根据所述图像信息确定所述待测雌性动物行为特征,根据所述行为特征以及所述体温信息确定待测雌性动物的发情状态。
根据本发明提供的动物发情监测装置,还包括:显示模块:
所述显示模块用于显示待测雌性动物的身份信息以及待测雌性动物的发情状态。
本发明还提供一种动物发情监测方法,包括:
向待测雌性动物释放雄性动物信息素;
采集待测雌性动物的图像信息;
采集待测雌性动物的体温信息;
根据所述待测雌性动物的图像信息和所述待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态。
根据本发明提供的动物发情监测方法,所述向待测雌性动物释放雄性动物信息素,具体包括:
向待测雌性动物释放雄性动物气味信息和/或雄性动物声音信息。
根据本发明提供的动物发情监测方法,所述根据所述待测雌性动物的图像信息和所述待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态,具体包括:
根据所述图像信息确定待测雌性动物身份;
根据所述图像信息确定所述待测雌性动物行为特征,根据所述行为特征以及所述体温信息确定待测雌性动物的发情状态。
根据本发明提供的动物发情监测方法,所述根据所述图像信息确定待测雌性动物身份,具体包括:
将待测雌性动物的图像信息与雌性动物身份数据库中存储的图像信息进行比对;所述雌性动物身份数据库包括雌性动物的图像信息和雌性动物身份的映射关系;
在所述雌性动物身份数据库中确定与所述待测雌性动物匹配的第一图像信息;
根据所述第一图像信息,确定待测雌性动物身份。
根据本发明提供的动物发情监测方法,所述根据所述图像信息确定所述待测雌性动物行为特征,根据所述行为特征以及所述体温信息确定待测雌性动物的发情状态,具体包括:
将待测雌性动物的图像信息输入发情识别模型中,确定所述待测雌性动物的图像信息包含的所述待测雌性动物行为特征,并根据所述行为特征和所述体温信息确定待测雌性动物的发情状态;
所述发情识别模型由雌性动物的图像信息和体温信息训练得到。
根据本发明提供的动物发情监测方法,在所述根据所述待测雌性动物的图像信息和所述待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态的步骤之后,该方法还包括:
将待测雌性动物身份以及发情状态对应存储并进行显示。
本发明提供的动物发情监测装置及方法,通过雄性动物信息素刺激待测雌性动物产生发情表现,并对动物进行无接触式、无应激式的生理信息感知,采集待测雌性动物产生发情表现相关信息,根据发情表现相关信息确定发情状态,实现动物发情状态的监测,掌握最佳配种受孕时机,并能够通过图像信息确定待测雌性动物的身份,实现动物养殖、发情监测的统一信息化管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的动物发情监测装置结构示意图之一;
图2为本发明提供的动物发情监测装置结构示意图之二;
图3为本发明提供的动物发情监测方法流程图;
图4为本发明提供的动物发情监测方法步骤流程示意图;
图5为本发明提供的电子设备的实体结构示意图。
附图标记:
110:试情模块; 120:图像数据采集模块;
130:红外模块; 140:数据识别模块;
210:气味释放单元; 220:声音释放单元;
230:身份识别单元; 240:体况识别单元;
250:显示模块; 260:控制档位;
270:电池; 280:总开关;
290:USB接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种动物发情监测装置,包括:试情模块110、图像数据采集模块120、红外模块130和数据识别模块140;
所述试情模块110用于释放雄性动物信息素;所述雄性动物信息素用于刺激待测雌性动物产生发情表现;
所述图像数据采集模块120用于采集待测雌性动物的图像信息;
所述红外模块130用于获取待测雌性动物的体温信息;
所述数据识别模块140用于根据所述图像信息以及所述体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态。
可选的,图1为本发明提供的动物发情监测装置结构示意图之一,如图1所示,动物发情监测装置设计为枪形结构,动物发情监测装置包括:试情模块110、图像数据采集模块120、红外模块130和数据识别模块140。
其中,试情模块110、图像数据采集模块120和红外模块130设置于枪型结构的头部,图像数据采集模块120设置于枪型结构的后部。
在对待测雌性动物进行检测时,用动物发情监测装置枪型结构的头部对准待测雌性动物。试情模块110对待测雌性动物释放雄性动物信息素,刺激雌性动物产生发情表现。
使用图像数据采集模块120(如摄像头)采集待测雌性动物的图像信息(如待测雌性动物视频或图像),并使用红外模块130获取待测雌性动物的体温信息。
由于雌性动物在发情状态时,体温以及行为与未发情状态存在一定的差异性,将获取的图像信息以及体温信息发送给数据识别模块140,数据识别模块140基于获得的数据信息能够确定待测雌性动物的身份以及发情状态。
可以理解的是,优选的,图像数据采集模块120为深度相机,相比于传统的相机,深度相机在功能上添加了一个深度测量,从而更方便准确的感知周围的环境及变化。能够从数据图像中提取更多的信息。
需要说明的是,在本发明中动物发情监测装置的具体结构、各模块的安装位置,均可根据实际需求进行调整。其次,本发明可以适用于多种动物类型(例如:猪、牛和羊等),在应用于不同的动物时,雄性动物信息素需要对应调整。相对应的,使用采集的数据信息进行发情状态判断时,所采用的判断依据也需要进行适应性调整。具体设置可根据实际需求进行调整,本实施例对此不做限定。
本发明提供的动物发情监测装置,通过将各功能集成在手持设备上,减少工作人员人工查情时的负担,能够便捷的有针对性的采集单一待测雌性动物的信息进行分析,雄性动物信息素刺激待测雌性动物产生发情表现,并对动物进行无接触式、无应激式的生理信息感知,采集待测雌性动物产生发情表现相关信息,根据发情表现相关信息确定发情状态,实现动物发情状态的监测,掌握最佳配种受孕时机,并能够通过图像信息确定待测雌性动物的身份,实现动物养殖、发情监测的统一信息化管理。
进一步,在一个实施例中,根据本发明提供的动物发情监测装置,所述试情模块110包括:气味释放单元210和/或声音释放单元220;所述雄性动物信息素包括:雄性动物气味信息和雄性动物声音信息;
所述气味释放单元210用于释放雄性动物气味信息;
所述声音释放单元220用于释放雄性动物声音信息。
可选的,图2为本发明提供的动物发情监测装置结构示意图之二,如图2所示,试情模块110可以分为气味释放单元210和声音释放单元220。气味释放单元210用于释放雄性动物气味信息,声音释放单元220用于释放雄性动物声音信息。
在实际应用时,气味释放单元210和声音释放单元220可以仅设置一个或者同时设置。气味释放单元210可以设置为喷雾装置,喷雾装置内存储有雄性动物的气味信息。例如:雄性动物的精液、唾液以及尿液。声音释放单元220可以设置为扬声器,该扬声器存储有雄性动物的叫声。
以猪为例,母猪由于先天的不足,视觉差,但听觉、嗅觉较发达,结合母猪的生理特性,使用公猪气味信息和公猪声音信息吸引母猪,诱使母猪发情或者是发情行为更加明显。
公猪吸引发情母猪的公猪气味信息为‘雄烯酮’,此信息素分布在公猪的精液、尿液以及唾液中。针对“声音”信息,可以提前录制公猪的叫声进行存储,查情时进行播放。
考虑到公猪气味信息的浓度、公猪发出声音的分贝大小以及提供雄性动物信息素的公猪的日龄对母猪发情反应存在一定的影响,在选择释放的信息素之前,需要事先进行筛选,选取诱情效果较好的信息素。
以大白母猪为例,在实际试验中将公猪与母猪接触的声音,以及公猪采食饮水发出的声音进行录制,以及将公猪的精液、尿液、唾液进行采集保存。在试情工作中,将不同日龄段的公猪信息素进行试验,效果分为优、良、中、差;并结合有经验的3名生产工人单独评分人工查情结果(评判手段包括:人工压背、观察阴部、观察采食量和双耳静立否),效果分为优、良、中、差,最后取平均值;结果如下表:
由此可见,青年公猪和中年公猪与母猪接触的声音作为声音信息,精液作为气味信息取得的诱情效果较好。
需要说明的是,上述实验仅作为一个具体的例子对本发明选取声音信息以及气味信息的方法进行解释说明。除此之外,还可以使用其他的动物声音信息和气味信息作为实际使用类型。进一步的,还可以考虑动物品种之间的差异选择不同的值。还可以混合不同的声音、采取多种动物体液进行一定比例的混合作为动物信息素,具体可根据实际情况进行选择,本实施例对此不做限定。
本发明提供的动物发情监测装置,通过设置气味释放单元释放雄性动物气味信息,设置声音释放单元释放雄性动物声音信息。能够有效的刺激待测雌性动物产生发情表现。便于根据采集的待测雌性动物产生发情表现相关信息确定动物发情状态。确定较佳配种时间,用于指导生产,避免由于动物发情状态不明显导致错检、漏检情况。
进一步,在一个实施例中,根据本发明提供的动物发情监测装置,所述数据识别模块140包括:身份识别单元230和体况识别单元240;
所述身份识别单元230用于根据所述图像信息确定待测雌性动物身份;
所述体况识别单元240用于根据所述图像信息确定所述待测雌性动物行为特征,根据所述行为特征以及所述体温信息确定待测雌性动物的发情状态。
可选的,如图2所示,数据识别模块140分为身份识别单元230和体况识别单元240。身份识别单元230用于根据图像信息(视频信息)对每只待测雌性动物进行身份识别,确定待测雌性动物身份。
例如,以猪为例,通过Kinect DK深度相机采集同日龄的母猪数据,建立猪脸数据标准库,建立身份识别模型。在待机待测雌性动物的图像信息后,基于卷积神经网络CNN,进行数据图像处理,实现猪只个体身份识别,方便记录猪只发情信息。
对比现有的采用耳标、RFID(射频识别,Radio Frequency Identification)技术等身份识别方法,进行图像信息识别的方法,能够实现无接触的动物身份识别,不会导致动物的应激性,建档立卡(身份识别库),能够有效的实现身份识别,追踪发情以及配种哺育等信息的存储和查询。
体况识别单元240用于分析图像信息(视频信息)确定待测雌性动物行为特征(例如:采食、饮水、躺卧时间、静立时间以及与公猪接触的频率和时长等),根据行为特征以及体温信息确定待测雌性动物的发情状态。
可以理解的是,还可以采集生态数据,例如:养殖环境温度、湿度、氨气浓度和风速等数据辅助进行发情状态的判断。减少由环境变化导致导致雌性动物行为变化,所产生的对发情状态判断的干扰。
进一步的,除了进行是否发情的判断之外,还可以判断待测雌性动物处于哪一具体的生理状态(例如:妊娠、返情、产仔以及哺乳等),具体的识别方法通过算法模型实现,本实施例对此不做限定。
可以理解的是,红外模块130采集主要测量待测雌性动物的体温信息,体况识别单元240还可以实现根据体温信息进行初步的健康状况筛查,关注待测雌性动物的健康状况。除此之外,还可以获取待测雌性动物的体重、背膘厚度等其他生理特征辅助进行发情状态的识别。
本发明提供的动物发情监测装置,通过设置身份识别单元根据图像信息确定待测雌性动物身份;设置体况识别单元根据图像信息确定待测雌性动物行为特征,根据行为特征以及体温信息确定待测雌性动物的发情状态。通过采集的图像信息进行待测雌性动物的身份识别,能够实现无接触式的身份识别,避免在动物身上安装标签导致出现应激反应,实现福利化养殖。根据图像信息确定行为特征,结合体温信息确定动物的发情状态,能够确定较佳配种时间,节省了人力、降低了生产成本,用于指导生产,避免由于动物发情状态不明显导致错检、漏检情况,为动物的规模化生产提供发情鉴定的技术保障。
进一步,在一个实施例中,根据本发明提供的动物发情监测装置,还包括:显示模块250:
所述显示模块250用于显示待测雌性动物的身份信息以及待测雌性动物的发情状态。
可选的,动物发情监测装置还设置有显示模块250(如显示触摸屏),显示模块250用于显示待测雌性动物的身份信息以及待测雌性动物的发情状态,同时可以将对应待测雌性动物的体温信息,图像信息等信息进行存储,并通过触摸调取进行观看。具体的功能可根据实际需要进行调整,本实施例对此不做限定。
本发明提供的动物发情监测装置,通过设置显示屏能够实时显示待测雌性的身份信息以及对应的发情状态,方便工作人员通过该显示屏确定待测雌性动物是否进入最佳配种时间,便于后续进行配种工作。减少了人工的投入,降低了待测雌性动物养殖繁殖的成本,并无需过多的依赖工作人员的经验,避免由于工作人员主观的因素导致错检漏检的产生。
进一步的,动物发情监测装置还可以设置控制档位260、电池270、总开关280和USB接口290。
控制档位260可以用于控制试情模块110,根据档位控制气味释放单元210和声音释放单元220(例如只允许控制气味释放单元210喷洒气味,或者只允许声音释放单元220发出声音,或者控制喷洒液体的浓度和声音分贝大小,或者根据不同的动物类型和品种释放不同的雄性动物信息素)。
电池270用于给动物发情监测装置供电,以保证工作人员可以携带动物发情监测装置,实现对待测雌性动物的监测。除此之外,还可以设置电源接口,可以通过连接线为动物发情装置提供电能,本实施例对此不做限定。
总开关280用于控制动物发情装置的开启和关闭,在使用时开启动物发情装置,所有功能能够正常使用。在不使用时关闭动物发情装置,以实现节约电能的作用。
USB接口290用于将动物发情监测装置与PC端连接,可通过USB接口290下载音频信息、猪脸数据标准库、身份识别模型以及发情状态识别模型。除此之外,还可以使用无线AP上传的方法,将采集到的图像信息以及体温信息上传至物联网,基于物联网内的专家决策系统确定待测雌性动物的发情状态。进一步,还可以将数据同步更新至PC端或移动终端,实现数据的实时查看,便于管理人员对养殖动物的状况实时监测。
需要说明的是,本发明介绍的动物发情监测装置仅作为一个具体的例子对本发明方案进行解释说明,除此之外,装置的具体外观以及模块的布置可根据实际需求进行设置,本实施例对此不作限定。
图3为本发明提供的动物发情监测方法流程图,如图3所示,本发明还提供一种动物发情监测方法,包括:
步骤S1,向待测雌性动物释放雄性动物信息素;
步骤S2,采集待测雌性动物的图像信息;
步骤S3,采集待测雌性动物的体温信息;
步骤S4,根据所述待测雌性动物的图像信息和所述待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态。
可选的,以猪为例,选取断奶后第一天的母猪或处于发情前期的后备母猪作为待检测雌性。一般而言,母猪的发情周期为21天,在断奶后的3-5天达到发情的高峰期,选取断奶后第一天的母猪进行检测,能避免出现错检漏检导致错过母猪发情期的问题,避免需要再等一个发情周期造成的损失。
需要说明的是,本发明提供的动物发情监测方法可以适用于多种动物类型(例如:猪、牛和羊等会根据雄性动物信息素刺激出现发情反应或发情反应更明显的动物),在应用于不同的动物时,雄性动物信息素需要对应调整。相对应的,使用采集的数据信息进行发情状态判断时,所采用的判断依据也需要进行适应性调整。具体设置可根据实际需求进行调整,本实施例对此不做限定。
在步骤S1中,向待测雌性动物(母猪)释放雄性动物(公猪)信息素,能够刺激母猪产生发情表现,例如出现哼叫、拱地、与公猪头部接触等行为。
在步骤S2中,采集待母猪的图像信息,例如通过摄像头记录母猪行为视频,或者连续拍摄多张图片作为图像信息。
优选的,采集待测雌性动物图像信息时使用深度相机,相比于传统的相机,深度相机在功能上添加了一个深度测量,从而更方便准确的感知周围的环境及变化。能够从数据图像中提取更多的信息。
在步骤S3中,采集待测雌性动物的体温信息,例如使用红外传感器获取母猪的体温信息。
在步骤S4中,根据在步骤S2中获得的待测雌性动物的图像信息和在步骤S3中获得的待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态。可以理解的是,还可以根据体温信息对母猪的监控状况进行初步筛查,关注待测雌性动物的健康状况。
需要说明的是,在步骤S4中,确定待测雌性动物身份以及发情状态的具体方法可以是在监测装置中直接装载预先设置的神经网络模型进行识别,或者是将数据信息上传至物联网的专家决策系统中进行识别,本实施例对此不作限定。
进一步的,除了进行是否发情的判断之外,还可以判断待测雌性动物处于哪一具体的生理状态(例如:妊娠、返情、产仔以及哺乳等),具体的识别方法通过算法模型实现,本实施例对此不做限定。
本发明提供的动物发情监测方法,能够便捷的有针对性的采集单一待测雌性动物的信息进行分析,雄性动物信息素刺激待测雌性动物产生发情表现,并对动物进行无接触式、无应激式的生理信息感知,采集待测雌性动物产生发情表现相关信息,根据发情表现相关信息确定发情状态,实现动物发情状态的监测,掌握最佳配种受孕时机,并能够通过图像信息确定待测雌性动物的身份,实现动物养殖、发情监测的统一信息化管理。
图4为本发明提供的动物发情监测方法步骤流程示意图,如图4所示,进一步,在一个实施例中,根据本发明提供的动物发情监测方法,所述向待测雌性动物释放雄性动物信息素,具体包括:
向待测雌性动物释放雄性动物气味信息和/或雄性动物声音信息。
可选的,雄性动物信息素包括:雄性动物气味信息和雄性动物声音信息,在试情检测时,向待测雌性动物释放雄性动物气味信息和/或雄性动物声音信息。
以猪为例,母猪由于先天的不足,视觉差,但听觉、嗅觉较发达,结合母猪的生理特性,使用公猪气味信息和公猪声音信息吸引母猪,诱使母猪发情或者是发情行为更加明显。
公猪吸引发情母猪的公猪气味信息为‘雄烯酮’,此信息素分布在公猪的精液、尿液以及唾液中。针对“声音”信息,可以提前录制公猪的叫声进行存储,查情的时候进行播放。
考虑到公猪气味信息的浓度、公猪发出声音的分贝大小以及提供雄性动物信息素的公猪的日龄对母猪发情反应存在一定的影响。
以大白母猪为例,在实际试验中将公猪与母猪接触的声音,以及公猪采食饮水发出的声音进行录制,以及将公猪的精液、尿液、唾液进行采集保存。在试情工作中,将不同日龄段的公猪信息素进行试验,效果分为优、良、中、差;并结合有经验的3名生产工人单独评分人工查情结果(评判手段包括:人工压背、观察阴部、观察采食量和双耳静立否),效果分为优、良、中、差,最后取平均值;结果如下表:
由此可见,青年公猪和中年公猪与母猪接触的声音作为声音信息,精液作为气味信息取得的诱情效果较好。
需要说明的是,上述实验仅作为一个具体的例子对本发明选取声音信息以及气味信息的方法进行解释说明。除此之外,还可以使用其他的动物声音信息和气味信息作为实际使用类型。进一步的,还可以考虑动物品种之间的差异选择不同的值。还可以混合不同的声音、采取多种动物体液进行一定比例的混合作为动物信息素,具体可根据实际情况进行选择,本实施例对此不做限定。
本发明提供的动物发情监测方法,通过释放雄性动物气味信息和雄性动物声音信息。能够有效的刺激待测雌性动物产生发情表现。便于根据采集的待测雌性动物产生发情表现相关信息确定动物发情状态。确定较佳配种时间,用于指导生产,避免由于动物发情状态不明显导致错检、漏检情况。
进一步,在一个实施例中,根据本发明提供的动物发情监测方法,所述根据所述待测雌性动物的图像信息和所述待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态,具体包括:
根据所述图像信息确定待测雌性动物身份;
根据所述图像信息确定所述待测雌性动物行为特征,根据所述行为特征以及所述体温信息确定待测雌性动物的发情状态。
可选的,在进行待测雌性动物的身份识别和发情状况检测时,以待测雌性动物的图像信息确定待测雌性动物身份。根据待测雌性动物的图像信息确定待测雌性动物的行为特征,根据待测动物的行为特征以及体温信息共同确定待测雌性动物的发情状态。
例如:将母猪的图像信息(猪脸信息)以及母猪的编号一一对应进行存储,构建母猪身份库。根据待测母猪的图像信息与母猪身份库中的信息进行比对,确定母猪的编号。
确定获取的图像信息(视频信息)中母猪的行为特征物(例如:采食、饮水、躺卧时间、静立时间以及与公猪接触的频率和时长等),由于雌性动物在发情状态时,体温以及行为与未发情状态存在一定的差异性,根据行为特征以及体温信息能够确定待测雌性动物的发情状态。
本发明提供的动物发情监测方法,通过图像信息确定待测雌性动物身份;根据图像信息确定待测雌性动物行为特征,根据行为特征以及体温信息确定待测雌性动物的发情状态。通过采集的图像信息进行待测雌性动物的身份识别,能够实现无接触式的身份识别,避免在动物身上安装标签导致出现应激反应,实现福利化养殖。根据图像信息确定行为特征,结合体温信息确定动物的发情状态,能够确定较佳配种时间,节省了人力、降低了生产成本,用于指导生产,避免由于动物发情状态不明显导致错检、漏检情况,为动物的规模化生产提供发情鉴定的技术保障。
进一步,在一个实施例中,根据本发明提供的动物发情监测方法,所述根据所述图像信息确定待测雌性动物身份,具体包括:
将待测雌性动物的图像信息与雌性动物身份数据库中存储的图像信息进行比对;所述雌性动物身份数据库包括雌性动物的图像信息和雌性动物身份的映射关系;
在所述雌性动物身份数据库中确定与所述待测雌性动物匹配的第一图像信息;
根据所述第一图像信息,确定待测雌性动物身份。
可选的,例如:将母猪进行编号,后备母猪按年龄层次从小到大编号为A001-AXXX(如A022),生产过的母猪按年龄层次从小到大编号为B001-BXXX(如B012),采集母猪的脸部信息,将母猪的脸部信息,体况数据以及编号对应记录并存储,建立猪脸数据标准库(雌性动物身份数据库),建立身份识别模型。
可以理解的是,对于动物而言动物身上的图案特征,毛发生长状态,以及特异的行为习惯同样能够反应动物的特征,在构建身份数据库时,除了使用猪脸图像之外,还可以使用身体其他部位的图像,或者一段行为视频作为识别的依据。具体的选择可根据实际情况进行调整,本实施例对此不做限定。
在进行动物发情监测时,通过Kinect DK深度相机采集同日龄的母猪的图像信息后,基于卷积神经网络CNN,进行数据图像处理,与猪脸数据标准库中存储的数据信息进行比对,确定数据库中与该母猪匹配的第一图像信息,实现猪只个体身份识别,方便记录猪只发情信息。
需要说明的是,待测雌性动物的编号规则、数据库中存储的具体信息以及进行匹配识别的具体使用的算法,均可根据实际情况进行设置,本实施例对此不做限定。
对比现有的采用耳标、RFID(射频识别,Radio Frequency Identification)技术等身份识别方法,进行图像信息识别的方法,能够实现无接触的动物身份识别,不会导致动物的应激性,建档立卡(身份识别库),能够有效的实现身份识别,追踪发情以及配种哺育等信息的存储和查询。
本发明提供的动物发情监测方法,通过采集的图像信息与身份数据库比对,进行待测雌性动物的身份识别,能够实现无接触式的身份识别,避免在动物身上安装标签导致出现应激反应,实现福利化养殖,实现雌性动物生理数据信息的统一现代化管理。
进一步,在一个实施例中,根据本发明提供的动物发情监测方法,所述根据所述图像信息确定所述待测雌性动物行为特征,根据所述行为特征以及所述体温信息确定待测雌性动物的发情状态,具体包括:
将待测雌性动物的图像信息输入发情识别模型中,确定所述待测雌性动物的图像信息包含的所述待测雌性动物行为特征,并根据所述行为特征和所述体温信息确定待测雌性动物的发情状态;
所述发情识别模型由雌性动物的图像信息和体温信息训练得到。
可选的,在进行待测雌性动物的发情监测之前,还需要预先设置发情识别模型(专家决策系统)。预先选取样本雌性动物,获取样本雌性动物在雄性动物信息素刺激下产生发情行为的图像信息(或视频信息)和体温信息,将上述图像信息以及体温信息作为发情识别模型饿输入,将发情状态(发情或未发情)作为发情识别模型的输出进行训练,获得训练好的发情识别模型。
发情识别模型可以分为特征提取层和状态识别层。其中状态识别层用于处理待测雌性动物的图像信息,提取图像中反映的待测雌性动物的行为特征(例如:采食、饮水、躺卧时间、静立时间以及与公猪接触的频率和时长等),状态识别层根据行为特征和体温信息确定待测雌性动物的发情状态。
可以理解的是,还可以采集生态数据,例如:养殖环境温度、湿度、氨气浓度和风速等数据辅助进行发情状态的判断。减少由环境变化导致导致雌性动物行为变化,所产生的对发情状态判断的干扰。
除此之外,还可以使用无线AP上传的方法,将采集到的图像信息以及体温信息上传至物联网,基于物联网内的专家决策系统确定待测雌性动物的发情状态。
进一步的,除了进行是否发情的判断之外,还可以判断待测雌性动物处于哪一具体的生理状态(例如:妊娠、返情、产仔以及哺乳等),具体的识别方法通过算法模型实现,本实施例对此不做限定。
本发明提供的动物发情监测方法,基于发情识别模型,根据图像信息确定行为特征,结合体温信息确定动物的发情状态,能够确定较佳配种时间,节省了人力、降低了生产成本,用于指导生产,避免由于动物发情状态不明显导致错检、漏检情况,为动物的规模化生产提供发情鉴定的技术保障。
进一步,在一个实施例中,根据本发明提供的动物发情监测方法,在所述根据所述待测雌性动物的图像信息和所述待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态的步骤之后,该方法还包括:
将待测雌性动物身份以及发情状态对应存储并进行显示。
可选的,在确定动物的发情状态之后,将待测雌性动物身份以及发情状态对应存储并进行显示。
例如,在养殖场设置显示触摸屏,工作人员可以选择某编号的母猪查看其图片、日龄、体温信息以及发情状态。进一步,还可以将数据同步更新至PC端或移动终端,实现数据的实时查看,便于管理人员对养殖动物的状况实时监测。
还可以根据动物的发情状态进行提醒指导生产,提示工作人员及时基于发情状态进行配种,避免错过最佳受孕时间。
本发明提供的动物发情监测方法,显示待测雌性的身份信息以及对应的发情状态,方便工作人员通过显示结果确定待测动物是否进入最佳配种时间,便于后续进行配种工作。减少了人工的投入,降低了待测动物养殖繁殖的成本,并无需过多的依赖工作人员的经验,避免由于工作人员主观的因素导致错检漏检的产生。
图5为本发明提供的电子设备的实体结构示意图,如图5所示,所述电子设备可以包括:处理器(processor)510、通信接口(communication interface)520、存储器(memory)530和通信总线(bus)540,其中,处理器510,通信接口520,存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令,以执行上述动物发情监测方法,包括:向待测雌性动物释放雄性动物信息素;采集待测雌性动物的图像信息;采集待测雌性动物的体温信息;根据所述待测雌性动物的图像信息和所述待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态。
此外,上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本发明实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法实施例所提供的动物发情监测方法,该方法包括:向待测雌性动物释放雄性动物信息素;采集待测雌性动物的图像信息;采集待测雌性动物的体温信息;根据所述待测雌性动物的图像信息和所述待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态。
又一方面,本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的以执行动物发情监测方法,该方法包括:向待测雌性动物释放雄性动物信息素;采集待测雌性动物的图像信息;采集待测雌性动物的体温信息;根据所述待测雌性动物的图像信息和所述待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种动物发情监测装置,其特征在于,包括:试情模块(110)、图像数据采集模块(120)、红外模块(130)和数据识别模块(140);
所述试情模块(110)用于释放雄性动物信息素;所述雄性动物信息素用于刺激待测雌性动物产生发情表现;
所述图像数据采集模块(120)用于采集待测雌性动物的图像信息;
所述红外模块(130)用于获取待测雌性动物的体温信息;
所述数据识别模块(140)用于根据所述图像信息以及所述体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态。
2.根据权利要求1所述的动物发情监测装置,其特征在于,所述试情模块(110)包括:气味释放单元(210)和/或声音释放单元(220);所述雄性动物信息素包括:雄性动物气味信息和雄性动物声音信息;
所述气味释放单元(210)用于释放雄性动物气味信息;
所述声音释放单元(220)用于释放雄性动物声音信息。
3.根据权利要求1所述的动物发情监测装置,其特征在于,所述数据识别模块(140)包括:身份识别单元(230)和体况识别单元(240);
所述身份识别单元(230)用于根据所述图像信息确定待测雌性动物身份;
所述体况识别单元(240)用于根据所述图像信息确定所述待测雌性动物行为特征,根据所述行为特征以及所述体温信息确定待测雌性动物的发情状态。
4.根据权利要求1所述的动物发情监测装置,其特征在于,还包括:显示模块(250):
所述显示模块(250)用于显示待测雌性动物的身份信息以及待测雌性动物的发情状态。
5.一种动物发情监测方法,其特征在于,包括:
向待测雌性动物释放雄性动物信息素;
采集待测雌性动物的图像信息;
采集待测雌性动物的体温信息;
根据所述待测雌性动物的图像信息和所述待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态。
6.根据权利要求5所述的动物发情监测方法,其特征在于,所述向待测雌性动物释放雄性动物信息素,具体包括:
向待测雌性动物释放雄性动物气味信息和/或雄性动物声音信息。
7.根据权利要求5所述的动物发情监测方法,其特征在于,所述根据所述待测雌性动物的图像信息和所述待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态,具体包括:
根据所述图像信息确定待测雌性动物身份;
根据所述图像信息确定所述待测雌性动物行为特征,根据所述行为特征以及所述体温信息确定待测雌性动物的发情状态。
8.根据权利要求7所述的动物发情监测方法,其特征在于,所述根据所述图像信息确定待测雌性动物身份,具体包括:
将待测雌性动物的图像信息与雌性动物身份数据库中存储的图像信息进行比对;所述雌性动物身份数据库包括雌性动物的图像信息和雌性动物身份的映射关系;
在所述雌性动物身份数据库中确定与所述待测雌性动物匹配的第一图像信息;
根据所述第一图像信息,确定待测雌性动物身份。
9.根据权利要求7所述的动物发情监测方法,其特征在于,所述根据所述图像信息确定所述待测雌性动物行为特征,根据所述行为特征以及所述体温信息确定待测雌性动物的发情状态,具体包括:
将待测雌性动物的图像信息输入发情识别模型中,确定所述待测雌性动物的图像信息包含的所述待测雌性动物行为特征,并根据所述行为特征和所述体温信息确定待测雌性动物的发情状态;
所述发情识别模型由雌性动物的图像信息和体温信息训练得到。
10.根据权利要求5所述的动物发情监测方法,其特征在于,在所述根据所述待测雌性动物的图像信息和所述待测雌性动物的体温信息确定待测雌性动物身份以及发情状态的步骤之后,该方法还包括:
将待测雌性动物身份以及发情状态对应存储并进行显示。
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