CN116634286A - 一种多种环境传感器信息采集系统、方法及其存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多种环境传感器信息采集方法，根据所述黑白图像获得对应牲畜的亮度图像，将每个所述亮度图像进行叠加组合以获得整个活动区的活动图像，对除所述交叠区以外的第一重叠区和第二重叠区的所述白色图像以第一预设曲线进行亮度弱化，对所述交叠区的白色图像以第二预设曲线进行亮度弱化，所述第二预设曲线的亮度弱化大于所述第一预设曲线的弱化。从而能够根据简单的黑白图像的叠加组合就能够实现整个活动区的全部牲畜信息，使得在整个活动区获得亮度图像通过简单的叠加后，能够精准反应牲畜的大小、性能和分布信息。

Description

一种多种环境传感器信息采集系统、方法及其存储介质

技术领域

本发明涉及一种信息采集系统及方法，更具体涉及一种多种环境传感器信息采集系统、方法及存储介质。

背景技术

为了提高畜牧生产效率，在例如美国中已经普遍采用大畜牧场的牲畜模式，而对于养殖场内环境实时监测于控制有着十分重要的意义，合理的畜牧场对保证牧场的高产、高效运营十分重要，虽然例如中国专利CN107168431A中已经使用无线管理技术进行农业的生产，例如中国专利CN103782914A使用移动的围栏进行畜牧管理，提高生产效率。

但是在现有技术中，仅是简单的对活动区进行参数的检测提高生产，无法对牲畜的活动进行识别，而且在进行传感数据处理时，大量的彩色图像数据使得数据处理非常复杂，控制单元的负担较大，而且在进行传感器选择时，对于传感器的排布以及交叠区域的图像难以进行准确获取和校准，使用移动围栏的方式虽然在一定程度上实现了移动，但是结构非常复杂，需要配合能够移动的围栏和驱动部件，可靠性存在一定程度的影响，而且上述移动的过程对于牲畜的存在不同程度的刺激，可能导致移动过程牲畜的过渡反应，在实际应用导致例如幼小的牲畜产生不良的影响；即使使用移动围栏，但是也无法实现精确的监控，无法实现对期望的目标进行获取，仍然需要人工进行挑选，而对于大畜牧场而言，这是非常有难度的，通常无法提前进行目标对象的选择和获取。

发明内容

为了同时解决上述数据处理复杂、难以准确识别、结构复杂、过渡刺激以及无法自动精确挑选的解决上述问题，通过本发明的技术方案，能够在一个简单的结构下同时解决上述问题，基于此，本发明提供一种多种环境传感器信息采集装置，包括：

活动区，所述活动区用于畜牧活动；

多个正方形的摄像部，所述摄像部位于所述活动区的顶部且以阵列方式排布，每个所述拍摄部具有朝向所述活动区底部的摄像区，所述摄像区的面积至少为所述摄像部面积的9倍以上；

多个第一重叠区，多个的第一方向的摄像区组合形成第一摄像区，相邻的两个第一摄像区之间形成所述第一重叠区；

多个第二重叠区，多个的第二方向的摄像区组合形成第二摄像区，相邻的两个第二摄像区之间形成所述第二重叠区；

交叠区，所述交叠区为第一重叠区和第二重叠区的重叠相互交叠的部位

安装部，所述安装部位于所述活动区底部的四周边缘，所述安装部用于安装畜牧部件；

多个第一光源，所述第一光源沿着所述第一重叠区布置，每个所述第一光源具有独立的第一驱动电路；

多个第二光源，所述第二光源沿着所述第二重叠区布置，每个所述第二光源具有独立的第二驱动电路；

控制单元，用于接收每个所述摄像部输出的不同时刻的图像，并对所述图像处理以获得对应牲畜信息的亮度图像，对所述第一重叠区、第二重叠区以及交叠区的亮度图形进行去重处理，将每个所述亮度图像进行叠加组合以获得整个活动区的活动图像。

优选地，本发明还提供一种根据前述多种环境传感器信息采集系统的多种环境传感器信息采集方法，所述方法包括如下步骤：

S1、使用所述摄像部对所述摄像区进行拍照以获得不同时刻的图像；

S2、所述控制单元对所述不同时刻的图像进行黑白处理，以获得对应的黑白图像，根据所述黑白图像获得对应牲畜的亮度图像，将每个所述亮度图像进行叠加组合以获得整个活动区的活动图像；

所述步骤S2中还包括对所述亮度图像进行去重处理，所述去重处理包括：

所述图像处理将所述亮度图像中对应牲畜的位置处理为白色区且非牲畜位置处理为黑色区；

基于所述亮度图像提取所述白色区的位置、形状以及亮度的白色图像信息；

判断所述第一重叠区、第二重叠区以及所述交叠区是否存在所述白色图像信息，并在所述第一和第二重叠区存在白色图像信息时，对除所述交叠区以外的第一重叠区和第二重叠区的所述白色图像以第一预设曲线进行亮度弱化，对所述交叠区的白色图像以第二预设曲线进行亮度弱化，所述第二预设曲线的亮度弱化大于所述第一预设曲线的弱化。

优选地，所述控制单元包括存储区，所述存储区存储有所述第一预设曲线和第二预设曲线，所述第一预设曲线和所述第二预设曲线根据所述第一重叠区、第二重叠区以及交叠区的白色亮度与所述摄像部下方的同一白色图像的亮度的差异进行设置，差异越大则弱化程度越大。

优选地，所述摄像区为正方形形状，所述第一光源和所述第二光源均包括多个与摄像区长度相同的多个发光二极管光源组合形成，所述发光二极管光源包括位于所述交叠区的第二发光二极管和所述交叠区外的第一发光二极管组成形成；

所述控制单元与所第一发光二极管和第二发光二极管信号连接，所述控制单元用于输出控制所述第一发光二极管和第二发光二极管的第一脉冲信号、以及控制所述摄像部的第二脉冲信号，所述第二脉冲信号和所述第一脉冲信号在同一时刻不重叠。

优选地，所述控制单元执行如下步骤：

步骤一、以第一预设时间输入第三脉冲信号至所述第一光源和第二光源，所述第三脉冲的频率为240Hz以下，所述第一预设时间为3秒以上；

步骤二、在第一预设时间后，以第二预设时间输入所述第一脉冲信号和第二脉冲信号并获得活动区的所述亮度图像，并基于所述亮度图像获取所述第一重叠区、第二重叠区以及交叠区的亮度图像，判断所述第一重叠区、第二重叠区以及交叠区的亮度图像是否存在所述白色图像信息，其中，所述第一脉冲信号和第二脉冲信号的频率为280Hz以上；

步骤三、若所述第一重叠区、第二重叠区以及交叠区的亮度图像存在所述白色图像信息，持续输出所述第一脉冲信号和第二脉冲信号，再次获取所述第一重叠区、第二重叠区以及交叠区的亮度图像的亮度图像，直至所述第一重叠区、第二重叠区以及交叠区中不存在所述白色图像信息。

优选地，所述控制单元获得所述活动图像中的白色图像信息，基于所述白色图像信息中的形状大小信息输出对应所述牲畜的年龄或重量的第一信息，基于所述白色图像信息中的白色亮度信息输出对应所述牲畜的雌雄的第二信息，基于所述白色图像的分布信息输出对应牲畜分布的第三信息，所述第三信息至少包括牲畜的年龄分布信息、数量分布信息、雌雄分布信息。

优选地，所述多种环境传感器信息采集系统还包括输入单元以及位于活动区一侧的出入口，所述输入单元用于输入用户的挑选信息，所述控制单元还执行如下步骤：

步骤四、接收所述挑选信息，基于所述第一信息、第二信息和第三信息以获得对应所述挑选信息的牲畜的位置信息，识别对应所述位置信息的摄像部和摄像区并分别标记为目标摄像部和目标摄像区，基于所述位置信息规划所述位置信息对应的位置至所述出入口的路径，所述路径经过的摄像部和摄像区标记为候选摄像部和候选摄像区，

将所述目标摄像区中对应路径一侧的所述第一光源和第二光源关闭，同时所述路径上的目标摄像区中的非路径侧的所述第一光源和第二光源执行如下步骤：

步骤五、以第三预设时间输入第四脉冲信号至所述第一光源和第二光源，所述第四脉冲的频率为240Hz以下；

步骤六、开启所述目标摄像部和候选摄像部，获取目标摄像区和候选摄像区中对应牲畜的亮度图像，判断所述路径上的目标摄像区中是否存在对应所述挑选信息的白色亮度图像信息，并在对应的所述目标摄像区中不存在所述白色亮度图像信息时，将不存在所述白色亮度图像的目标摄像区对应路径上的第一光源或第二光源输入所述第四脉冲信号，同时判断所述白色亮度图像位于哪一个候选摄像区，将所述候选摄像区调整为目标摄像区；

步骤七、执行所述步骤五和步骤六直至所述目标摄像区中均无所述白色亮度图像信息，此时关闭出入口，同时关闭全部的第一光源和第二光源。

优选地，所述发光二极管光源包括凸出于所述活动区底部的基座，所述基座的顶部包括顶部发光二极管，所述基座的两侧包括侧边发光二极管组，所述侧边发光二极管组包括多个沿侧边长度均匀分布的侧边发光二极管；

所述步骤四中还包括：识别所述位置信息对应所述目标摄像区中的位置，基于所述目标摄像区中的位置规划至出入口的路径；

所述步骤五中还包括：以第四预设时间依次在所述路径中经过的候选摄像区中的所述顶部发光二极管和侧边发光二极管输出第四脉冲信号，在所述第四预设时间后开启目标摄像区中最靠近所述位置信息且与所述路径相背离一侧的侧发光二极管。

优选地，所述顶部发光二极管为具有镇静作用波长的光且优选为红光，侧边发光二极管为具有刺激作用波长的光且优选为蓝光。

优选地，本发明还提供一种可读存储介质，存储计算机程序，所述计算机程序用于执行前述任一项的多种环境传感器信息采集方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少如下所述：

1、本发明的技术方案通过多种环境传感器信息采集系统能够采集牲畜的活动区的图像，根据所述图像中的亮度信息获取对应牲畜的位置、年龄或重量、分布等信息，能够根据亮度图像信息获取期望的目标，及时了解畜牧信息情况，根据所述位置、年龄或重量、分布等信息，还能够获得对应的牲畜的偏好位置以及偏好位置的环境图像，根据偏好环境参数获得牲畜偏好的参数环境。

2、本发明的技术方案通过牧信息采集方法，配合设置的牧信息采集装置，能够根据实际需要开启对应的第一和第二光源，根据镇静和刺激的需求对牲畜进行选择性调节，能够在牲畜受到外界刺激(例如噪音等)时根据红光对牲畜进行镇静，同时在需要对牲畜进行刺激时，根据例如蓝光对牲畜进行选择性刺激，提高对牲畜的成长光源调节，同时配合镇静和刺激能够实现对特定区域的牲畜进行选择性驱动或安抚，提高对牲畜的管理效果。

3、本发明的技术方案通过牧信息采集方法，配合设置的牧信息采集装置，能够根据多个相同的摄像部和摄像区对活动区进行监控，能够通过配合第一光源和第二光源实现对牲畜的区域管理，通过去重处理使得在第一重叠区、第二重叠区以及交叠区的监控更加精准，根据不同的弱化策略使得即使在第一重叠区、第二重叠区以及交叠区都能够实现根据白色图像信息获取准确的牲畜信息，从而能够根据简单的黑白图像的叠加组合就能够实现整个活动区(例如大农场)的全部牲畜信息。

4、本发明的技术方案通过牧信息采集方法，能够根据相同预设基准(例如不同重量的牲畜的模型)在交叠区、第一重叠区、第二重叠区以及摄像部正下方的摄像区的亮度差异获得第一和第二预设曲线，由于基于相同的基准下获得，能够精确获得黑白图像的差异，从而能够根据差异确定第一和第二预设曲线，从而使得在整个活动区获得亮度图像通过简单的叠加后，能够精准反应牲畜的大小、性能和分布信息。

5、本发明的技术方案通过牧信息采集方法，能够根据第一和第二脉冲信号，避免在光源点亮时对摄像区进行摄像拍照，能够有效避免由于光源对拍摄区的亮度图像的影响；而且配合交叠区的第二发光二极管(即两个发光二极管的叠加)的亮度比非交叠区的亮度更高(例如两个与第一发光二极管亮度相同的亮度叠加)，能够更加有效的将牲畜限定的摄像区，减少第一重叠区、第二重叠区和交叠区的牲畜分布，使得弱化的位置更少，进一步提高采集准确性；进一步配合特定频率的第三脉冲信号对牲畜进行一定程度的驱使，进一步减少第一重叠区、第二重叠区和交叠区的牲畜分布，使得弱化的位置更少，再进一步提高采集准确性。

6、本发明的技术方案通过多种环境传感器信息采集方法，能够根据用户的挑选信息规划目标牲畜脱离活动区的路径，不需要通过用户进行大面积的寻找目标牲畜，通过对应的第一和第二光源的选择，使得目标牲畜能够在光源的驱使以及光源的安抚下，较为平静的从出入口出来，并被用户选择；而且配合具有顶部发光二极管和侧边发光二极管的光源，能够进一步对更小目标区域的目标牲畜进行选择，同时配合侧边发光二极管的刺激和顶部发光二极管的安抚，使得候选摄像区的其他牲畜均离开，从而使得仅目标牲畜能够从规划路径出来。

附图说明

图1为本发明多种环境传感器信息采集系统结构示意图；

图2为本发明不包含摄像部的结构示意图；

图3为本发明路径规划示意图；

图4为本发明控制单元示意图；

图5为本发明光源结构示意图；

图6为本发明多种环境传感器信息采集方法的基本流程图。

其中，1、活动区；2、摄像部；3、摄像区；4、第一重叠区；5、第二重叠区；6、交叠区；7、安装部；8、第一光源；9、第二光源；10、控制单元；11、第一发光二极管；12、第二发光二极管；13、基座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种多种环境传感器信息采集系统，包括：活动区1，所述活动区用于畜牧活动；多个正方形的摄像部2，所述摄像部2位于所述活动区的顶部且以阵列方式排布，每个所述拍摄部2具有朝向所述活动区1底部的摄像区3，所述摄像区3的面积至少为所述摄像部面积的9倍以上；多个第一重叠区4，多个的第一方向的摄像区组合形成第一摄像区，相邻的两个第一摄像区之间形成所述第一重叠区4；多个第二重叠区5，多个的第二方向的摄像区组合形成第二摄像区，相邻的两个第二摄像区之间形成所述第二重叠区5；交叠区6，所述交叠区6为第一重叠区4和第二重叠区5的重叠相互交叠的部位；安装部7，所述安装部7位于所述活动区1底部的四周边缘，所述安装部7用于安装畜牧部件；多个第一光源8，所述第一光源8沿着所述第一重叠区布置，每个所述第一光源8具有独立的第一驱动电路；多个第二光源9，所述第二光源9沿着所述第二重叠区布置，每个所述第二光源9具有独立的第二驱动电路；控制单元10，用于接收每个所述摄像部2输出的不同时刻的图像，并对所述图像处理以获得对应牲畜信息的亮度图像，对所述第一重叠区4、第二重叠区5以及交叠区6的亮度图形进行去重处理，将每个所述亮度图像进行叠加组合以获得整个活动区1的活动图像。通过上述技术方案，使得安装部7例如饮水、食槽等部件设置于周边边缘，一方面能够有效提高喂养效果，提高牲畜的活动量，避免活动过少导致免疫力下降，另一方面，由于安装部7的设置，使得摄像部2无法拍摄或者难以通过弱化提高准确度的位置无法产生牲畜的聚集，从而也是提高了拍摄和后期的处理精度；而摄像部的正方形矩阵排布，使得整个拍摄区域基本相同，方便后续的数据处理，也方便对第一重叠区4、第二重叠区5和交叠区6进行弱化补偿，从而能够提高后续处理的精度；而设置摄像区3的面积比摄像部面积9倍以上，一方面有利于选择广角拍摄元件，提高拍摄的范围，同时也正是上述设置使得在第一重叠区4、第二重叠区5和交叠区6的亮度图像可能产生较大的亮度差异，从而导致后期图像处理例如黑白处理时，导致难以根据亮度的差异来获取雌雄等牲畜信息，举例而言，对于雌鸡和雄鸡，雄鸡的羽毛相较于雌鸡的色彩更加靓丽，特别是头部、尾部以及靠近尾部的位置色彩车别非常明显，在进行拍摄后，由于进行例如黑白处理，使得对应的上述头部、尾部以及靠近尾部的位置的亮度更高，从而能够准确的获取上述雌雄等信息，而如果在第一重叠区4、第二重叠区5和交叠区6未进行补偿，通常而言，例如在第一重叠区4、第二重叠区5和交叠区6，虽然同一光源在对应在第一重叠区4、第二重叠区5和交叠区6的亮度呈现一定程度的减弱，但是该减弱相对于而言是不明显的，而由于两个或更多(例如四个)光源的叠加后，在重叠区和交叠区的亮度相较于前述的减弱而言是更加明显的，此时如果雌性牲畜例如雌鸡位于该位置，由于在进行黑化后可能也呈现较高的亮度，可能误识别为雄性牲畜例如雄鸡，而本发明中，通过控制单元10可以实现对第一重叠区4、第二重叠区5和交叠区6的去重处理，从而根据不同的弱化策略使得即使在第一重叠区、第二重叠区以及交叠区都能够实现根据白色图像信息获取准确的牲畜信息，从而能够根据简单的黑白图像的叠加组合就能够实现整个活动区(例如大农场)的全部牲畜信息。而且由于本发明的光源的设置方式，即光源设置于活动区的底部而摄像部3位于活动区的顶部，而摄像部对于光源通常比较敏感，在长时间照射下可能呈现损伤，特别是在高能量的光源以及能量集中的方式例如激光下，例如在本发明优选为激光光源，或者顶部发光二极管优选为蓝光激光光源时，能够提高安抚和驱使效果，但是非常容易导致摄像部2的损伤，而将光源设置于间隔处，由于激光的方向性好，配合前述的9倍以上的摄像区3面积，使得光源力摄像部2的距离足够，不容易产生损伤，而且配合能够根据实际需要开启对应的第一和第二光源，根据镇静和刺激的需求对牲畜进行选择性调节，能够在牲畜受到外界刺激(例如噪音等)时根据红光对牲畜进行镇静，同时在需要对牲畜进行刺激时，根据例如蓝光对牲畜进行选择性刺激，提高对牲畜的成长光源调节，同时配合镇静和刺激能够实现对特定区域的牲畜进行选择性驱动或安抚，提高对牲畜的管理效果；配合不同的亮度图像，能够根据所述图像中的亮度信息获取对应牲畜的位置、年龄或重量、分布等信息，能够根据亮度图像信息获取期望的目标，及时了解畜牧信息情况，根据所述位置、年龄或重量、分布等信息，还能够获得对应的牲畜的偏好位置以及偏好位置的环境图像，根据偏好环境参数获得牲畜偏好的参数环境

进一步地，本发明提供一种根据前述多种环境传感器信息采集系统的多种环境传感器信息采集方法，包括如下步骤：S1、使用所述摄像部2对所述摄像区3进行拍照以获得不同时刻的图像；S2、所述控制单元对所述不同时刻的图像进行黑白处理，以获得对应的黑白图像，根据所述黑白图像获得对应牲畜的亮度图像，将每个所述亮度图像进行叠加组合以获得整个活动区1的活动图像；所述步骤S2中还包括对所述亮度图像进行去重处理，所述去重处理包括：所述图像处理将所述亮度图像中对应牲畜的位置处理为白色区且非牲畜位置处理为黑色区；基于所述亮度图像提取所述白色区的位置、形状以及亮度的白色图像信息；判断所述第一重叠区4、第二重叠区5以及所述交叠区6是否存在所述白色图像信息，并在所述第一和第二重叠区存在白色图像信息时，对除所述交叠区6以外的第一重叠区4和第二重叠区5的所述白色图像以第一预设曲线进行亮度弱化，对所述交叠区6的白色图像以第二预设曲线进行亮度弱化，所述第二预设曲线的亮度弱化大于所述第一预设曲线的弱化。本发明的多种环境传感器信息采集方法基于前述的多种环境传感器信息采集系统的特定采集方法，通过采集不同时刻的图像，一方面能够根据不同时刻的图像信息获取牲畜的运动信息，即从第一时刻拍摄的图像对应的位置活动至第二时刻拍摄的图像对应的位置，能够通过例如2个以上的时刻组合而形成活动区1中的畜牧活动或运动图形信息，另一方面，可以与前述同时执行，具体而言，可以设置不同时刻中相邻时刻的间隔较短，通过较短的间隔获得不同的图像，由于间隔较短体现为相对静止信息，从而能够通过两组进行取平均的方式获得亮度图像，从而能够在一定程度上降低单次采集导致的误差，例如由于环境亮度的瞬时变化导致的差异；而进行黑白处理，一方面使得相较于彩色处理而言，数据量和处理难度降低，而且能够配合本发明的方式，通过亮度图像的形状、大小以及亮度识别信息，通过配合组合能够较好实现发明的构思；

进一步地，所述控制单元包括存储区，所述存储区存储有所述第一预设曲线和第二预设曲线，所述第一预设曲线和所述第二预设曲线根据所述第一重叠区4、第二重叠区以及交叠区的白色亮度与所述摄像部2下方的同一白色图像的亮度的差异进行设置，差异越大则弱化程度越大；在进行第一和第二预设曲线进行弱化时，通过将预设基准例如相同尺寸、重量和形状的标准模型放置于摄像部2的底部和第一重叠区4、第二重叠区5和交叠区6，从而能够基于相同的基准获得差异，根据差异的不同拟合第一和第二预设曲线；而且在具体操作时，可以根据年龄差别设置多个不同年龄阶段的预设标准，从而能够基于不同的预设基准下获得精确化的亮度差异，从而能够补偿由于例如尺寸和年龄导致的亮度差异，提高弱化精度，从而能够根据相同预设基准(例如不同重量的牲畜的模型)在交叠区、第一重叠区、第二重叠区以及摄像部正下方的摄像区的亮度差异获得第一和第二预设曲线，由于基于相同的基准下获得，能够精确获得黑白图像的差异，从而能够根据差异确定第一和第二预设曲线，从而使得在整个活动区获得亮度图像通过简单的叠加后，能够精准反应牲畜的大小、性能和分布信息。

进一步地，所述摄像区3为正方形形状，所述第一光源8和所述第二光源9均包括多个与摄像区3长度相同的多个发光二极管光源组合形成，所述发光二极管光源包括位于所述交叠区6的第二发光二极管和所述交叠区6外的第一发光二极管组成形成；所述控制单元与所第一发光二极管和第二发光二极管信号连接，所述控制单元用于输出控制所述第一发光二极管和第二发光二极管的第一脉冲信号、以及控制所述摄像部2的第二脉冲信号，所述第二脉冲信号和所述第一脉冲信号在同一时刻不重叠。本发明的技术方案通过牧信息采集方法，能够根据第一和第二脉冲信号，避免在光源点亮时对摄像区进行摄像拍照，能够有效避免由于光源对拍摄区的亮度图像的影响；而且配合交叠区的第二发光二极管(即两个发光二极管的叠加)的亮度比非交叠区的亮度更高(例如两个与第一发光二极管亮度相同的亮度叠加)，能够更加有效的将牲畜限定的摄像区，减少第一重叠区、第二重叠区和交叠区的牲畜分布，使得弱化的位置更少，进一步提高采集准确性；进一步配合特定频率的第三脉冲信号对牲畜进行一定程度的驱使，进一步减少第一重叠区、第二重叠区和交叠区的牲畜分布，使得弱化的位置更少，再进一步提高采集准确性。

进一步地，所述控制单元执行如下步骤：步骤一、以第一预设时间输入第三脉冲信号至所述第一光源8和第二光源9，所述第三脉冲的频率为240Hz以下，所述第一预设时间为3秒以上，在第三脉冲下，由于频率在牲畜的感知范围内，能够识别的脉冲式的光源(即亮灭能够被识别)，从而有利于将牲畜驱使至非光源的位置，而且为了避免较大的刺激，可以提前一定时间开启顶部发光二极管进行一定程度的镇静；优选地，可以设置光源的第一发光二极管的强度或亮度相对较弱，但是配合在交叠区6的第二发光管即光源在此处叠加，使得在交叠区的光源驱使效果较好，保持交叠区的刺激效果；步骤二、在第一预设时间后，以第二预设时间输入所述第一脉冲信号和第二脉冲信号并获得活动区1的所述亮度图像，并基于所述亮度图像获取所述第一重叠区4、第二重叠区5以及交叠区6的亮度图像，判断所述第一重叠区4、第二重叠区5以及交叠区6的亮度图像是否存在所述白色图像信息，其中，所述第一脉冲信号和第二脉冲信号的频率为280Hz以上，从而通过高频的频率维持光源但是不闪烁(即牲畜不能识别到闪烁)；步骤三、若所述第一重叠区4、第二重叠区5以及交叠区6的亮度图像存在所述白色图像信息，即在交叠区仍然存在牲畜，可能会降低后续判断，持续输出所述第一脉冲信号和第二脉冲信号，再次获取所述第一重叠区4、第二重叠区5以及交叠区6的亮度图像的亮度图像，直至所述第一重叠区4、第二重叠区5以及交叠区6中不存在所述白色图像信息。

进一步地，所述控制单元获得所述活动图像中的白色图像信息，基于所述白色图像信息中的形状大小信息输出对应所述牲畜的年龄或重量的第一信息，基于所述白色图像信息中的白色亮度信息输出对应所述牲畜的雌雄的第二信息，基于所述白色图像的分布信息输出对应牲畜分布的第三信息，所述第三信息至少包括牲畜的年龄分布信息、数量分布信息、雌雄分布信息。从而通过采集牲畜的活动区的图像，根据所述图像中的亮度信息获取对应牲畜的位置、年龄或重量、分布等信息，能够根据亮度图像信息获取期望的目标，及时了解畜牧信息情况，根据所述位置、年龄或重量、分布等信息，还能够获得对应的牲畜的偏好位置以及偏好位置的环境图像，根据偏好环境参数获得牲畜偏好的参数环境。

进一步地，所述多种环境传感器信息采集系统还包括输入单元以及位于活动区一侧的出入口，所述输入单元用于输入用户的挑选信息，该挑选信息可以是用户期望的牲畜，并希望牲畜能够被选择，设置所述控制单元还执行如下步骤：步骤四、接收所述挑选信息，基于所述第一信息、第二信息和第三信息以获得对应所述挑选信息的牲畜的位置信息，由此可以确定牲畜对应在那个摄像部2下方的摄像区3，识别对应所述位置信息的摄像部2和摄像区3并分别标记为目标摄像部2和目标摄像区3，基于所述位置信息规划所述位置信息对应的位置至所述出入口的路径，所述路径经过的摄像部2和摄像区3标记为候选摄像部2和候选摄像区3，将所述目标摄像区3中对应路径一侧的所述第一光源8和第二光源9关闭，同时所述路径上的目标摄像区3中的非路径侧的所述第一光源8和第二光源9执行如下步骤：步骤五、以第三预设时间输入第四脉冲信号至所述第一光源8和第二光源9，所述第四脉冲的频率为240Hz以下；步骤六、开启所述目标摄像部2和候选摄像部2，获取目标摄像区3和候选摄像区3中对应牲畜的亮度图像，判断所述路径上的目标摄像区3中是否存在对应所述挑选信息的白色亮度图像信息，并在对应的所述目标摄像区3中不存在所述白色亮度图像信息时，将不存在所述白色亮度图像的目标摄像区3对应路径上的第一光源8或第二光源9输入所述第四脉冲信号，同时判断所述白色亮度图像位于哪一个候选摄像区3，将所述候选摄像区3调整为目标摄像区3；步骤七、执行所述步骤五和步骤六直至所述目标摄像区3中均无所述白色亮度图像信息，此时关闭出入口，同时关闭全部的第一光源8和第二光源9。通过上述技术方案，能够根据用户的挑选信息规划目标牲畜脱离活动区的路径，不需要通过用户进行大面积的寻找目标牲畜，通过对应的第一和第二光源的选择，使得目标牲畜能够在光源的驱使以及光源的安抚下，较为平静的从出入口出来，并被用户选择；而且配合具有顶部发光二极管和侧边发光二极管的光源，能够进一步对更小目标区域的目标牲畜进行选择，同时配合侧边发光二极管的刺激和顶部发光二极管的安抚，使得候选摄像区的其他牲畜均离开，从而使得仅目标牲畜能够从规划路径出来。

进一步地，如图5所示，所述发光二极管光源包括凸出于所述活动区1底部的基座13，所述基座13的顶部包括顶部发光二极管11，所述基座的两侧包括侧边发光二极管组，所述侧边发光二极管组包括多个沿侧边长度均匀分布的侧边发光二极管，具体地，所述顶部发光二极管为具有镇静作用的波长的光，侧边发光二极管为具有刺激作用的波长的光；所述步骤四中还包括：识别所述位置信息对应所述目标摄像区3中的位置，基于所述目标摄像区3中的位置规划至出入口的路径；所述步骤五中还包括：以第四预设时间依次在所述路径中经过的候选摄像区3中的所述顶部发光二极管和侧边发光二极管输出第四脉冲信号，在所述第四预设时间后开启目标摄像区3中最靠近所述位置信息且与所述路径相背离一侧的侧发光二极管。通过上述技术方案，能够较好的配合刺激的波长和安抚的波长设置，使得向上为安抚波长例如红光，提高选择效果，同时使得向上的为低能量的光，也进一步避免光源对摄像部2的损伤可能。

进一步地，所述多种环境传感器信息采集系统还包括环境传感器，所述环境传感器用于获取选定区域的环境参数；所述采集方法还包括：根据所述图像信息分析牲畜的偏好的摄像区3，将所述偏好的摄像区标记为偏好摄像区；使用所述环境传感器对多个所述偏好摄像区进行环境参数采集，提取多个偏好摄像区的环境参数，并根据偏好程度的不同对每个所述环境参数设置不同的加权值，并根据所述环境参数和加权值获得目标环境参数。通过采集偏好信息，能够帮助获取有利于牲畜的生长环境，进而配合设置合适的活动区1的环境，例如在获得合适的环境参数后，根据环境参数的不同影响对应设置不同的加权参数，获得合适的不同加权值的环境参数组合，并在后续的应用时，使用上述的环境参数组合进行生产，有利于提高牲畜的免疫力和产量。

进一步地，本发明还提供一种可读存储介质，存储计算机程序，所述计算机程序用于执行根据上述描述的多种环境传感器信息采集方法。

以上上述的实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上上述的实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上上述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多种环境传感器信息采集系统，其特征在于，包括：

活动区(1)，所述活动区用于畜牧活动；

多个正方形的摄像部(2)，所述摄像部(2)位于所述活动区的顶部且以阵列方式排布，每个所述拍摄部(2)具有朝向所述活动区(1)底部的摄像区(3)，所述摄像区(3)的面积至少为所述摄像部面积的(9)倍以上；

多个第一重叠区(4)，多个的第一方向的摄像区组合形成第一摄像区，相邻的两个第一摄像区之间形成所述第一重叠区(4)；

多个第二重叠区(5)，多个的第二方向的摄像区组合形成第二摄像区，相邻的两个第二摄像区之间形成所述第二重叠区(5)；

交叠区(6)，所述交叠区(6)为第一重叠区(4)和第二重叠区(5)的重叠相互交叠的部位；

安装部(7)，所述安装部(7)位于所述活动区(1)底部的四周边缘，所述安装部(7)用于安装畜牧部件；

多个第一光源(8)，所述第一光源(8)沿着所述第一重叠区布置，每个所述第一光源(8)具有独立的第一驱动电路；

多个第二光源(9)，所述第二光源(9)沿着所述第二重叠区布置，每个所述第二光源(9)具有独立的第二驱动电路；

控制单元(10)，用于接收每个所述摄像部(2)输出的不同时刻的图像，并对所述图像处理以获得对应牲畜信息的亮度图像，对所述第一重叠区(4)、第二重叠区(5)以及交叠区(6)的亮度图形进行去重处理，将每个所述亮度图像进行叠加组合以获得整个活动区(1)的活动图像。

2.一种根据权利要求1所述多种环境传感器信息采集系统的多种环境传感器信息采集方法，其特征在于，

S1、使用所述摄像部(2)对所述摄像区(3)进行拍照以获得不同时刻的图像；

S2、所述控制单元对所述不同时刻的图像进行黑白处理，以获得对应的黑白图像，根据所述黑白图像获得对应牲畜的亮度图像，将每个所述亮度图像进行叠加组合以获得整个活动区(1)的活动图像；

所述步骤S2中还包括对所述亮度图像进行去重处理，所述去重处理包括：

所述图像处理将所述亮度图像中对应牲畜的位置处理为白色区且非牲畜位置处理为黑色区；

基于所述亮度图像提取所述白色区的位置、形状以及亮度的白色图像信息；

判断所述第一重叠区(4)、第二重叠区(5)以及所述交叠区(6)是否存在所述白色图像信息，并在所述第一和第二重叠区存在白色图像信息时，对除所述交叠区(6)以外的第一重叠区(4)和第二重叠区(5)的所述白色图像以第一预设曲线进行亮度弱化，对所述交叠区(6)的白色图像以第二预设曲线进行亮度弱化，所述第二预设曲线的亮度弱化大于所述第一预设曲线的弱化。

3.根据权利要求2所述一种多种环境传感器信息采集方法，其特征在于，所述控制单元包括存储区，所述存储区存储有所述第一预设曲线和第二预设曲线，所述第一预设曲线和所述第二预设曲线根据所述第一重叠区(4)、第二重叠区以及交叠区的白色亮度与所述摄像部(2)下方的同一白色图像的亮度的差异进行设置，差异越大则弱化程度越大。

4.根据权利要求2所述一种多种环境传感器信息采集方法，其特征在于，所述摄像区(3)为正方形形状，所述第一光源(8)和所述第二光源(9)均包括多个与摄像区(3)长度相同的多个发光二极管光源组合形成，所述发光二极管光源包括位于所述交叠区(6)的第二发光二极管和所述交叠区(6)外的第一发光二极管组成形成；

所述控制单元与所第一发光二极管和第二发光二极管信号连接，所述控制单元用于输出控制所述第一发光二极管和第二发光二极管的第一脉冲信号、以及控制所述摄像部(2)的第二脉冲信号，所述第二脉冲信号和所述第一脉冲信号在同一时刻不重叠。

5.根据权利要求4所述一种多种环境传感器信息采集方法，其特征在于，所述控制单元执行如下步骤：

步骤一、以第一预设时间输入第三脉冲信号至所述第一光源(8)和第二光源(9)，所述第三脉冲的频率为240Hz以下，所述第一预设时间为3秒以上；

步骤二、在第一预设时间后，以第二预设时间输入所述第一脉冲信号和第二脉冲信号并获得活动区(1)的所述亮度图像，并基于所述亮度图像获取所述第一重叠区(4)、第二重叠区(5)以及交叠区(6)的亮度图像，判断所述第一重叠区(4)、第二重叠区(5)以及交叠区(6)的亮度图像是否存在所述白色图像信息，其中，所述第一脉冲信号和第二脉冲信号的频率为280Hz以上；

步骤三、若所述第一重叠区(4)、第二重叠区(5)以及交叠区(6)的亮度图像存在所述白色图像信息，持续输出所述第一脉冲信号和第二脉冲信号，再次获取所述第一重叠区(4)、第二重叠区(5)以及交叠区(6)的亮度图像的亮度图像，直至所述第一重叠区(4)、第二重叠区(5)以及交叠区(6)中不存在所述白色图像信息。

6.根据权利要求4所述一种多种环境传感器信息采集方法，其特征在于，所述控制单元获得所述活动图像中的白色图像信息，基于所述白色图像信息中的形状大小信息输出对应所述牲畜的年龄或重量的第一信息，基于所述白色图像信息中的白色亮度信息输出对应所述牲畜的雌雄的第二信息，基于所述白色图像的分布信息输出对应牲畜分布的第三信息，所述第三信息至少包括牲畜的年龄分布信息、数量分布信息、雌雄分布信息。

7.根据权利要求6所述一种多种环境传感器信息采集方法，其特征在于，所述多种环境传感器信息采集系统还包括输入单元以及位于活动区一侧的出入口，所述输入单元用于输入用户的挑选信息，所述控制单元还执行如下步骤：

步骤四、接收所述挑选信息，基于所述第一信息、第二信息和第三信息以获得对应所述挑选信息的牲畜的位置信息，识别对应所述位置信息的摄像部(2)和摄像区(3)并分别标记为目标摄像部(2)和目标摄像区(3)，基于所述位置信息规划所述位置信息对应的位置至所述出入口的路径，所述路径经过的摄像部(2)和摄像区(3)标记为候选摄像部(2)和候选摄像区(3)，

将所述目标摄像区(3)中对应路径一侧的所述第一光源(8)和第二光源(9)关闭，同时所述路径上的目标摄像区(3)中的非路径侧的所述第一光源(8)和第二光源(9)执行如下步骤：

步骤五、以第三预设时间输入第四脉冲信号至所述第一光源(8)和第二光源(9)，所述第四脉冲的频率为240Hz以下；

步骤六、开启所述目标摄像部(2)和候选摄像部(2)，获取目标摄像区(3)和候选摄像区(3)中对应牲畜的亮度图像，判断所述路径上的目标摄像区(3)中是否存在对应所述挑选信息的白色亮度图像信息，并在对应的所述目标摄像区(3)中不存在所述白色亮度图像信息时，将不存在所述白色亮度图像的目标摄像区(3)对应路径上的第一光源(8)或第二光源(9)输入所述第四脉冲信号，同时判断所述白色亮度图像位于哪一个候选摄像区(3)，将所述候选摄像区(3)调整为目标摄像区(3)；

步骤七、执行所述步骤五和步骤六直至所述目标摄像区(3)中均无所述白色亮度图像信息，此时关闭出入口，同时关闭全部的第一光源(8)和第二光源(9)。

8.根据权利要求7所述一种多种环境传感器信息采集方法，其特征在于，所述发光二极管光源包括凸出于所述活动区(1)底部的基座(13)，所述基座(13)的顶部包括顶部发光二极管(11)，所述基座的两侧包括侧边发光二极管组，所述侧边发光二极管组包括多个沿侧边长度均匀分布的侧边发光二极管；

所述步骤四中还包括：识别所述位置信息对应所述目标摄像区(3)中的位置，基于所述目标摄像区(3)中的位置规划至出入口的路径；

所述步骤五中还包括：以第四预设时间依次在所述路径中经过的候选摄像区(3)中的所述顶部发光二极管和侧边发光二极管输出第四脉冲信号，在所述第四预设时间后开启目标摄像区(3)中最靠近所述位置信息且与所述路径相背离一侧的侧发光二极管。

9.根据权利要求8所述一种多种环境传感器信息采集方法，其特征在于，所述顶部发光二极管为具有镇静作用的波长的光，侧边发光二极管为具有刺激作用的波长的光；所述多种环境传感器信息采集系统还包括环境传感器，所述环境传感器用于获取选定区域的环境参数；

所述采集方法还包括：

根据所述图像信息分析牲畜的偏好的摄像区(3)，将所述偏好的摄像区标记为偏好摄像区；

使用所述环境传感器对多个所述偏好摄像区进行环境参数采集，提取多个偏好摄像区的环境参数，并根据偏好程度的不同对每个所述环境参数设置不同的加权值，并根据所述环境参数和加权值获得目标环境参数。

10.一种可读存储介质，存储计算机程序，所述计算机程序用于执行根据权利要求2-9中任一项所述的多种环境传感器信息采集方法。