CN116649248A - 一种精准控料的智能喂料系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家禽饲养喂料技术领域，尤其涉及一种精准控料的智能喂料系统及方法，该系统包括：笼子设置有若干容纳空间，所述容纳空间用以容纳一只待投喂育种鸡；监控模块，获取视频中的待投喂育种鸡的图像数据信息；感应芯片，用以存储所述重量信息并记录所述待投喂育种鸡的产蛋阶段信息；读写器，用以读取感应芯片内的所述重量信息和所述产蛋阶段信息，根据所述实际出料量的实际剩余量计算出待投喂育种鸡的实际进食量，以及根据实际进食量调整进食间隔；所述传料装置，用以使用行走的方式向所述接料架进行投料；控制模块，用以根据所述接料架与所述传动车的高度差调整所述实际出料量的投料角度。本发明提高了对于育种鸡的个体成长的精准控料。

Description

一种精准控料的智能喂料系统及方法

技术领域

本发明涉及家禽饲养喂料技术领域，尤其涉及一种精准控料的智能喂料系统及方法。

背景技术

在家禽饲养喂料技术领域，根据家禽的生长周期，合理的控制喂养的方法与技术对于不同时期的家禽的状态有着重要的影响，其中鸡的养殖可以分为育种鸡的养殖和肉鸡的养殖，而育种鸡与肉鸡相比，育种鸡养殖周期较长，一般可分为育雏期、育成期、产蛋期三个主要阶段，养殖过程复杂，不同生长阶段的营养需求、养殖密度、生长条件等都有所不同，需要精细化的饲养管理，才能为育种鸡提供最适宜的生长环境，实现高产、高效。

公开号为CN114600798A的专利文献公开了一种蛋鸡养殖线的喂料系统，包括沿水平直线延伸的喂料槽体，喂料槽体上沿长度方向设置有下凹的食槽；还包括行走式下料模块，行走式下料模块内包括颗粒谷物仓、油脂仓和粉末饲料仓；食槽的两侧对称有沿长度方向延伸的行走面，形走式下料模块能在行走面上沿食槽长度方向滚动行走；且形走式下料模块在行走面上每行走一段距离都会分别从颗粒谷物仓、油脂仓和粉末饲料仓内取出定量的颗粒谷物、油脂和粉末饲料进行混合分散，并将颗粒谷物、油脂和粉末饲料的混合物下料到食槽内。

但是，现有技术中的喂料系统是以固定量的混合物对鸡群体进行投喂，对于其个体成长缺乏控料的精准性，存在局限性。

发明内容

为此，本发明提供一种精准控料的智能喂料系统及方法，可以解决对于鸡的个体成长缺乏控料的精准性的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种精准控料的智能喂料系统，包括：

笼子，设置在监控区域内，所述笼子内设置有若干容纳空间，所述容纳空间用以容纳一只待投喂育种鸡；

监控模块，获取视频中的待投喂育种鸡的图像数据信息，将所述图像数据信息输入到预设的估重模型中进行计算，获得所述待投喂育种鸡的重量信息；

感应芯片，设置在所述笼子外侧，与监控模块连接，用以存储所述重量信息并记录所述待投喂育种鸡的产蛋阶段信息；

读写器，设置在传料装置的外侧，用以读取感应芯片内的所述重量信息和所述产蛋阶段信息，所述读写器中设置有控料模块，所述控料模块根据待投喂育种鸡的产蛋阶段信息生成待混合饲料，并根据所述重量信息判断对所述待混合饲料的，根据所述实际出料量的实际剩余量计算出所述待投喂育种鸡的实际进食量，以及根据所述实际进食量调整进食间隔；

所述传料装置，包括传动车和接料架，均设置在所述笼子外，所述传动车用以使用行走的方式向所述接料架进行投料；

控制模块，与控料模块和传料装置连接，用以接收实际出料量，并用以根据所述接料架与所述传动车的高度差调整所述传动车的投料角度。

进一步地，所述控制模块根据所述接料架与所述传动车的高度差ΔH调整所述实际出料量的投料角度θ时，

预设标准高度差ΔH；

预设标准投料角度θ；

若所述高度差Hi大于预设标准高度差ΔH，则根据公式(1)调整所述投料角度θ，得到第一调整角度θ1，

tanθ1＝(tanθ-C)/(C×tanθ+1) (1)；

若所述高度差Hi等于预设高度差ΔH，则通过预设投料角度θ进行投料；

若所述高度差Hi小于预设高度差ΔH，则根据公式(2)调整所述投料角度θ，得到第二调整角度θ2；

tanθ2＝(C-tanθ)/(C×tanθ+1) (2)；

式中，C＝a/Hi，a表示在标准高度差和标准投料角度下投料的水平位移。

进一步地，所述称重单元根据所述实际进食量调整对所述待投喂育种鸡进食间隔时，

预设标准进食量B0；

计算实际进食量Bi；

预设标准的进食间隔T0；

若实际进食量大于标准进食量，则根据第一系数k1对标准的进食间隔进行调节，调节后的进食间隔为T1＝T0(1+k1)，k1＝(Bi-B0)/B0；

若实际进食量小于标准进食量，则根据第二系数k2对标准的进食间隔进行调节，调节后的进食间隔为T2＝T0(1-k2)，k2＝(B0-Bi)/B0；

若实际进食量等于标准的进食量，无需对标准的进食间隔T0进行调节。

进一步地，所述监控模块，包括采集单元、预处理单元、特征提取单元和估测单元，

所述采集单元，用以采集所述待投喂育种鸡的图像；

所述预处理单元，与采集单元连接，采用中值滤波方式对所述图像进行图像噪声处理，用以滤除图像中的所述噪声；

所述特征提取单元，与预处理单元连接，提取所述图像中的待投喂育种鸡的投影面积，根据所述投影面积估测所述待投喂育种鸡的重量并提取其中的长度特征值、宽度特征值、轮廓周长特征值和离心率特征值，用以作为重量估测参数；

所述估测单元，与特征提取单元连接，基于所述重量估测参数通过逐步回归法和MLP神经网络构建多元模型，并将所述待投喂育种鸡的实际长度和所述长度特征值作为输入，以得到实际重量。

进一步地，所述传动车还包括搅拌单元，所述搅拌单元设置有搅拌桨，用以搅拌带混合饲料；

所述接料架，包括驱动杆和滑动驱动器，通过所述驱动杆和所述滑动驱动器与所述传动车滑动连接，并将相邻的待投喂育种鸡的距离设置为所述传动车在所述接料架上的单次移动步长，所述驱动杆的长度方向与接料架的长度方向一致。

进一步地，所述控料模块，包括入料单元、出料单元和称重单元：

所述入料单元，根据待投喂育种鸡的产蛋阶段信息选择相对应阶段的饲料种类，用以生成待混合饲料，并进行混合；

所述出料单元，根据所述重量信息判断对所述待混合饲料的实际出料量，并根据所述实际出料量的实际剩余量计算出所述待投喂育种鸡的实际进食量；

若干所述称重单元，根据所述实际进食量与预设的标准进食量进行比对，获得比对结果，根据所述比对结果调整进食间隔。

进一步地，所述控制模块，包括接收单元和计算单元，其中，

所述接收单元，与控料模块连接，用以接收所述实际出料量，并根据所述实际出料量控制出料阀门用以进行出料控制；

所述计算单元，与传料装置连接，用以根据所述接料架与所述传动车的高度差调整所述实际出料量的投料角度。

进一步地，所述特征提取单元根据所述投影面积估测所述待投喂育种鸡的重量，所述投影面积通过统计像素数的方式来计算：

式中：l为二值图像像素长度，w为二值图像像素宽度，f为像素长度为i像素宽度为j的二值图像的灰度值，所述待投喂育种鸡实际投影面积的计算的换算公式为：

式中：S为待投喂育种鸡实际投影面积，N×为待投喂育种鸡图像像素面积，Sb为通过特征值分量进行阈值分割的实际面积，Nb为通过特征值分量进行阈值分割的图像像素面积。

进一步地，所述偏差调节单元根据待投喂育种鸡的所述重量信息判断其实际出料量时，待投喂育种鸡的每顿实际出料量g＝1/3×(W(140-2T)+2E+5△W×1000/Q)，

式中，W是待投喂育种鸡的重量，量纲为kg；T为平均环境温度，量纲为℃；E为待投喂育种鸡每天的产蛋量，量纲为g；△W为待投喂育种鸡每天增加的重量；Q为饲料的代谢能，量纲为MJ/kg。

另一方面，本发明还提供一种校园安全智能化监管预警方法，该方法包括：

获取视频中的待投喂育种鸡的图像数据信息，将所述图像数据信息输入到预设的估重模型中进行计算，获得所述待投喂育种鸡的重量信息；

读取感应芯片内的所述重量信息和所述产蛋阶段信息，

根据待投喂育种鸡的产蛋阶段信息生成待混合饲料，并根据所述重量信息判断对所述待混合饲料的实际出料量；

根据所述实际出料量的实际剩余量计算出所述待投喂育种鸡的实际进食量，以及根据所述实际进食量调整进食间隔；

设置传动车和接料架，所述传动车用以使用行走的方式向所述接料架进行投料；

根据所述接料架与所述传动车的高度差调整所述实际出料量的投料角度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过设置有单独容纳空间和感应芯片的笼子，实现了对育种鸡的针对性识别的目的，以便于根据待投喂育种鸡的个体重量进行精准投料。通过传料装置实现了通过滑动的方式对笼子中的待投喂育种鸡进行喂料的目的。通过设置监控模块实现了获取视频中的待投喂育种鸡的图像数据信息的目的，根据所述图像数据信息通过视觉自动估重算法技术计算在所述监控区域内的所述待投喂育种鸡的重量信息。通过感应芯片存储所述重量信息并记录所述待投喂育种鸡的产蛋阶段信息，实现了所述信息与任意待投喂育种鸡状况的一一对应，达到了精准获取信息的目的。通过设置读写器，实现了对读取感应芯片内的所述重量信息的读取，通过控料模块根据待投喂育种鸡的产蛋阶段信息生成待混合饲料，实现了选择饲料种类的目的，并判断了待投喂育种鸡实际进食量和进食间隔，达到了精准控料的目，通过接料架与所述传动车的高度差调整所述实际出料量的投料角度，实现了投料角度的调整，实现了智能化喂料。

尤其，考虑了到在实际应用时由于传动车垂直于驱动杆，所述传动杆的投料口与接料架有一点的角度，接料架和传料车由于驱动杆的设置会产生上下的高度差，所以根据tan(θ+θ1)＝tanθ-tanθ1/1+tanθ×tanθ1；tan(θ-θ1)tanθ+tanθ1/1-tanθ×tanθ1进行角度的下调与上调，实现了精准的投料。

尤其，通过比较实际进食量与标准进食量的大小，实现了对任意待投喂育种鸡的进食状况的判断，并根据判断结果进行进食间隔的调节便于根据进食量调节下次进食时间，以便于对喂料的间隔实现精准的控制。

尤其，考虑到由于采集可能会受到光照强度变化、阴影等因素的影响，通过利用图像噪声处理，实现了保留图像边缘信息，可得到了平滑的效果。通过在所述待投喂育种鸡重量与图像特征间建立模型时，使用了多元模型的构建逐步回归法和MLP神经网络将育种鸡的实际长度和所述长度特征值作为输入，实际重量作为输出，实现了视觉自动估重算法技术计算所述待投喂育种鸡重量的目的。

尤其，通过所述驱动杆和所述滑动驱动器与所述传动车滑动链接，实现了将所述传动车沿着接料架的长度方向进行前后运动的目的，通多固定的单次移动步长的设置，实现了对所述待投喂育种鸡位置的精准判断，提高了出料的针对性和准确度。通过搅拌单元实现了对不同饲料的实时搅拌，通过实时搅拌实现了对饲料的即喂即混的目的，保证了混合饲料的新鲜。

尤其，通过入料模块的设置，实现了根据待投喂育种鸡处于的产蛋期阶段不同混合进相应的饲料种类的目的。通过偏差调节单元计算出实际出料量与预设的标准出料量的偏差值，实现了根据所述偏差值将标准出料量调整为实际出料量。通过设置出料模块实现了对任意待投喂育种鸡出料量的判断。通过设置若干称重单元实现了对实际进食量的判断，达到了对进食间隔进行调整的目的。

尤其，通过接料架与所述传动车的高度差调整所述实际出料量的投料角度，实现了投料角度的调整。

尤其，根据待投喂育种鸡的所述重量信息计算相对应的实际进食量，实现了对不同待投喂育种鸡的精准化控料。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种精准控料的智能喂料系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种精准控料的智能喂料方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，本发明实施例提供的一种精准控料的智能喂料系统，包括：

笼子10，设置在监控区域内，所述笼子内设置有若干容纳空间，所述容纳空间用以容纳一只待投喂育种鸡；

监控模块20，获取视频中的待投喂育种鸡的图像数据信息，将所述图像数据信息输入到预设的估重模型中进行计算，获得所述待投喂育种鸡的重量信息；

感应芯片30，设置在所述笼子外侧，与监控模块连接，用以存储所述重量信息并记录所述待投喂育种鸡的产蛋阶段信息；

读写器40，设置在传料装置的外侧，用以读取感应芯片内的所述重量信息和所述产蛋阶段信息，所述读写器中设置有控料模块，所述控料模块根据待投喂育种鸡的产蛋阶段信息生成待混合饲料，并根据所述重量信息判断对所述待混合饲料的，根据所述实际出料量的实际剩余量计算出所述待投喂育种鸡的实际进食量，以及根据所述实际进食量调整进食间隔；

所述传料装置60，包括传动车和接料架，均设置在所述笼子外，所述传动车用以使用行走的方式向所述接料架进行投料；

控制模块50，与控料模块和传料装置连接，用以接收实际出料量，并用以根据所述接料架与所述传动车的高度差调整所述传动车的投料角度。

具体而言，在实际应用中，育种鸡分为育雏阶段、育成阶段、育雏后期和产蛋期，其中在产蛋期的不同时期育种鸡对饲料存在不同的营养需求。

具体而言，本发明实施例中，通过设置有单独容纳空间和感应芯片的笼子，实现了对育种鸡的针对性识别的目的，以便于根据待投喂育种鸡的个体重量进行精准投料。通过传料装置实现了通过滑动的方式对笼子中的待投喂育种鸡进行喂料的目的。通过设置监控模块实现了获取视频中的待投喂育种鸡的图像数据信息的目的，根据所述图像数据信息通过视觉自动估重算法技术计算在所述监控区域内的所述待投喂育种鸡的重量信息。通过感应芯片存储所述重量信息并记录所述待投喂育种鸡的产蛋阶段信息，实现了所述信息与任意待投喂育种鸡状况的一一对应，达到了精准获取信息的目的。通过设置读写器，实现了对读取感应芯片内的所述重量信息的读取，通过控料模块根据待投喂育种鸡的产蛋阶段信息生成待混合饲料，实现了选择饲料种类的目的，并判断了待投喂育种鸡实际进食量和进食间隔，达到了精准控料的目，通过接料架与所述传动车的高度差调整所述实际出料量的投料角度，实现了投料角度的调整，实现了智能化喂料。

具体而言，所述控制模块根据所述接料架与所述传动车的高度差ΔH调整所述实际出料量的投料角度θ时，

预设标准高度差ΔH；

预设标准投料角度θ；

若所述高度差Hi大于预设标准高度差ΔH，则根据公式(1)调整所述投料角度θ，得到第一调整角度θ1，

tanθ1＝(tanθ-C)/(C×tanθ+1) (1)；

若所述高度差Hi等于预设高度差ΔH，则通过预设投料角度θ进行投料；

若所述高度差Hi小于预设高度差ΔH，则根据公式(2)调整所述投料角度θ，得到第二调整角度θ2；

tanθ2＝(C-tanθ)/(C×tanθ+1) (2)；

式中，C＝a/Hi，a表示在标准高度差和标准投料角度下投料的水平位移。

具体而言，本发明实施例中，考虑了到在实际应用时由于传动车垂直于驱动杆，所述传动杆的投料口与接料架有一点的角度，接料架和传料车由于驱动杆的设置会产生上下的高度差，所以根据tan(θ+θ1)＝tanθ-tanθ1/1+tanθ×tanθ1；tan(θ-θ1)tanθ+tanθ1/1-tanθ×tanθ1进行角度的下调与上调，实现了精准的投料。

具体而言，所述称重单元根据所述实际进食量调整对所述待投喂育种鸡进食间隔时，

预设标准进食量B0；

计算实际进食量Bi；

预设标准的进食间隔T0；

若实际进食量大于标准进食量，则根据第一系数k1对标准的进食间隔进行调节，调节后的进食间隔为T1＝T0(1+k1)，k1＝(Bi-B0)/B0；

若实际进食量小于标准进食量，则根据第二系数k2对标准的进食间隔进行调节，调节后的进食间隔为T2＝T0(1-k2)，k2＝(B0-Bi)/B0；

若实际进食量等于标准的进食量，无需对标准的进食间隔T0进行调节。

具体而言，在标准的情况下，标准的进食间隔T0＝7小时，一天投喂三次。本发明根据单次进食量的不同，调整进食间隔增加进食次数。成年育种鸡的采食量每天在80g-120g左右，那么以标准的一天三顿为例，则每顿的采食量约在27g—40g左右，所述范围内的最低值为本发明所述预设标准进食量B0＝27g。假设一只育种鸡的实际进食量Bi＝30，调节后的进食间隔约为T1＝7.7h。假设一只育种鸡的实际进食量Bi＝20，调节后的进食间隔约为T＝4.7h。

具体而言，本发明实施例中，通过比较实际进食量与标准进食量的大小，实现了对任意待投喂育种鸡的进食状况的判断，并根据判断结果进行进食间隔的调节便于根据进食量调节下次进食时间，以便于对喂料的间隔实现精准的控制。

具体而言，所述监控模块，包括采集单元210、预处理单元220、特征提取单元230和估测单元240，

所述采集单元210，用以采集所述待投喂育种鸡的图像；

所述预处理单元220，与采集单元连接，采用中值滤波方式对所述图像进行图像噪声处理，用以滤除图像中的所述噪声；

所述特征提取单元230，与预处理单元连接，提取所述图像中的待投喂育种鸡的投影面积，根据所述投影面积估测所述待投喂育种鸡的重量并提取其中的长度特征值、宽度特征值、轮廓周长特征值和离心率特征值，用以作为重量估测参数；

所述估测单元240，与特征提取单元连接，基于所述重量估测参数通过逐步回归法和MLP神经网络构建多元模型，并将所述待投喂育种鸡的实际长度和所述长度特征值作为输入，以得到实际重量。

具体而言，本发明实施例中，考虑到由于采集可能会受到光照强度变化、阴影等因素的影响，通过利用图像噪声处理，实现了保留图像边缘信息，可得到了平滑的效果。通过在所述待投喂育种鸡重量与图像特征间建立模型时，使用了多元模型的构建逐步回归法和MLP神经网络将育种鸡的实际长度和所述长度特征值作为输入，实际重量作为输出，实现了视觉自动估重算法技术计算所述待投喂育种鸡重量的目的。

具体而言，所述传动车还包括搅拌单元，所述搅拌单元设置有搅拌桨，用以搅拌带混合饲料；

所述接料架，包括驱动杆和滑动驱动器，通过所述驱动杆和所述滑动驱动器与所述传动车滑动连接，并将相邻的待投喂育种鸡的距离设置为所述传动车在所述接料架上的单次移动步长，所述驱动杆的长度方向与接料架的长度方向一致。

具体而言，本发明实施例中，通过所述驱动杆和所述滑动驱动器与所述传动车滑动链接，实现了将所述传动车沿着接料架的长度方向进行前后运动的目的，通多固定的单次移动步长的设置，实现了对所述待投喂育种鸡位置的精准判断，提高了出料的针对性和准确度。通过搅拌单元实现了对不同饲料的实时搅拌，通过实时搅拌实现了对饲料的即喂即混的目的，保证了混合饲料的新鲜。

具体而言，所述控料模块410，包括入料单元411、出料单元412和称重单元413：

所述入料单元411，根据待投喂育种鸡的产蛋阶段信息选择相对应阶段的饲料种类，用以生成待混合饲料，并进行混合；

所述出料单元412，根据所述重量信息判断对所述待混合饲料的实际出料量，并根据所述实际出料量的实际剩余量计算出所述待投喂育种鸡的实际进食量；

若干所述称重单元413，根据所述实际进食量与预设的标准进食量进行比对，获得比对结果，根据所述比对结果调整进食间隔。

具体而言，由于产蛋期的饲养管理包括初产期、高产期及终产期的饲养。在初产期，育种鸡体内激素分泌不稳定，抵抗力下降，所以相应的饲料营养要达到蛋白要求水平和钙磷平衡，要及时调整到高营养要求。同时要注意换料应激。在高产期，此阶段是饲养育种鸡效益最高的时期，此时要把饲料的蛋白水平调到比要求水平高5％，并且夏季要再增加5％；以及及时补充及钙、磷平衡的饲料，并且要补充含有注意维生素的饲料，在终产期，由于育种鸡产蛋性能降低，对蛋白质的需要相应降低，饲料中多余的能量变成脂肪，育种鸡易过肥，所以鸡产蛋率下降1周后降低含蛋白质饲料的投喂量。因此在不同的产蛋期中育种鸡所需要营养成分不同，所以在饲料混合的种类不同。

具体而言，本发明实施例中，通过入料模块的设置，实现了根据待投喂育种鸡处于的产蛋期阶段不同混合进相应的饲料种类的目的。通过偏差调节单元计算出实际出料量与预设的标准出料量的偏差值，实现了根据所述偏差值将标准出料量调整为实际出料量。通过设置出料模块实现了对任意待投喂育种鸡出料量的判断。通过设置若干称重单元实现了对实际进食量的判断，达到了对进食间隔进行调整的目的。

具体而言，所述控制模块50，包括接收单元510和计算单元520，其中，

所述接收单元510，与控料模块连接，用以接收所述实际出料量，并根据所述实际出料量控制出料阀门用以进行出料控制；

所述计算单元520，与传料装置连接，用以根据所述接料架与所述传动车的高度差调整所述实际出料量的投料角度。

具体而言，本发明实施例中，通过接料架与所述传动车的高度差调整所述实际出料量的投料角度，实现了投料角度的调整。

具体而言，所述特征提取单元根据所述投影面积估测所述待投喂育种鸡的重量，所述投影面积通过统计像素数的方式来计算：

式中：式中：l为二值图像像素长度，w为二值图像像素宽度，f为像素长度为i像素宽度为j的二值图像的灰度值，所述待投喂育种鸡实际投影面积的计算的换算公式为：

式中：S为待投喂育种鸡实际投影面积，N×为待投喂育种鸡图像像素面积，Sb为通过特征值分量进行阈值分割的实际面积，Nb为通过特征值分量进行阈值分割的图像像素面积。

具体而言，对于特征值分量进行阈值分割时候，首先进行RGB特征分析后得到图像R、G、B三通道的灰度值，经多种分割方式的比较分析，构建新的特征值分量，使用最大类间方差法对新的特征值分量进行阈值分割。

具体而言，所述偏差调节单元根据待投喂育种鸡的所述重量信息判断其实际出料量时，待投喂育种鸡的每顿实际出料量g＝1/3×(W(140-2T)+2E+5△W×1000/Q)，

式中，W是待投喂育种鸡的重量，量纲为kg；T为平均环境温度，量纲为℃；E为待投喂育种鸡每天的产蛋量，量纲为g；△W为待投喂育种鸡每天增加的重量；Q为饲料的代谢能，量纲为MJ/kg。

具体而言，以产蛋率95％、平均蛋重66g的鸡群(重量2kg，温度18℃)为例，根据上述公式，假定饲料代谢能为11.09MJ/kg，理论上实际出料量是41.9g。

具体而言，本发明实施例中，根据待投喂育种鸡的所述重量信息计算相对应的实际进食量，实现了对不同待投喂育种鸡的精准化控料。

请参阅图2所示，发明实施例提供的一种精准控料的智能喂料方法流程示意图，包括：

步骤S100：获取视频中的待投喂育种鸡的图像数据信息，将所述图像数据信息输入到预设的估重模型中进行计算，获得所述待投喂育种鸡的重量信息；

步骤S200：读取感应芯片内的所述重量信息和所述产蛋阶段信息，

步骤S300：根据待投喂育种鸡的产蛋阶段信息生成待混合饲料，并根据所述重量信息判断对所述待混合饲料的实际出料量；

步骤S400：根据所述实际出料量的实际剩余量计算出所述待投喂育种鸡的实际进食量，以及根据所述实际进食量调整进食间隔；

步骤S500：设置传动车和接料架，所述传动车用以使用行走的方式向所述接料架进行投料；

步骤S600：根据所述接料架与所述传动车的高度差调整所述实际出料量的投料角度。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种精准控料的智能喂料系统，其特征在于，包括：

笼子，设置在监控区域内，所述笼子内设置有若干容纳空间，所述容纳空间用以容纳一只待投喂育种鸡；

监控模块，获取视频中的待投喂育种鸡的图像数据信息，将所述图像数据信息输入到预设的估重模型中进行计算，获得所述待投喂育种鸡的重量信息；

感应芯片，设置在所述笼子外侧，与监控模块连接，用以存储所述重量信息并记录所述待投喂育种鸡的产蛋阶段信息；

读写器，设置在传料装置的外侧，用以读取感应芯片内的所述重量信息和所述产蛋阶段信息，所述读写器中设置有控料模块，所述控料模块根据待投喂育种鸡的产蛋阶段信息生成待混合饲料，并根据所述重量信息判断对所述待混合饲料的，根据所述实际出料量的实际剩余量计算出所述待投喂育种鸡的实际进食量，以及根据所述实际进食量调整进食间隔；

所述传料装置，包括传动车和接料架，均设置在所述笼子外，所述传动车用以使用行走的方式向所述接料架进行投料；

控制模块，与控料模块和传料装置连接，用以接收实际出料量，并用以根据所述接料架与所述传动车的高度差调整所述传动车的投料角度。

2.根据权利要求1所述的精准控料的智能喂料系统，其特征在于，所述控制模块根据所述接料架与所述传动车的高度差ΔH调整所述实际出料量的投料角度θ时，

预设标准高度差ΔH；

预设标准投料角度θ；

若所述高度差Hi大于预设标准高度差ΔH，则根据公式(1)调整所述投料角度θ，得到第一调整角度θ1，

tanθ1＝(tanθ-C)/(C×tanθ+1)(1)；

若所述高度差Hi等于预设高度差ΔH，则通过预设投料角度θ进行投料；

若所述高度差Hi小于预设高度差ΔH，则根据公式(2)调整所述投料角度θ，得到第二调整角度θ2；

tanθ2＝(C-tanθ)/(C×tanθ+1)(2)；

式中，C＝a/Hi，a表示在标准高度差和标准投料角度下投料的水平位移。

3.根据权利要求2所述的精准控料的智能喂料系统，其特征在于，所述称重单元根据所述实际进食量调整对所述待投喂育种鸡进食间隔时，

预设标准进食量B0；

计算实际进食量Bi；

预设标准的进食间隔T0；

若实际进食量大于标准进食量，则根据第一系数k1对标准的进食间隔进行调节，调节后的进食间隔为T1＝T0(1+k1)，k1＝(Bi-B0)/B0；

若实际进食量小于标准进食量，则根据第二系数k2对标准的进食间隔进行调节，调节后的进食间隔为T2＝T0(1-k2)，k2＝(B0-Bi)/B0；

若实际进食量等于标准的进食量，无需对标准的进食间隔T0进行调节。

4.根据权利要求3所述的精准控料的智能喂料系统，其特征在于，

所述监控模块，包括采集单元、预处理单元、特征提取单元和估测单元，

所述采集单元，用以采集所述待投喂育种鸡的图像；

所述预处理单元，与采集单元连接，采用中值滤波方式对所述图像进行图像噪声处理，用以滤除图像中的所述噪声；

所述特征提取单元，与预处理单元连接，提取所述图像中的待投喂育种鸡的投影面积，根据所述投影面积估测所述待投喂育种鸡的重量并提取其中的长度特征值、宽度特征值、轮廓周长特征值和离心率特征值，用以作为重量估测参数；

所述估测单元，与特征提取单元连接，基于所述重量估测参数通过逐步回归法和MLP神经网络构建多元模型，并将所述待投喂育种鸡的实际长度和所述长度特征值作为输入，以得到实际重量。

5.根据权利要求4所述的精准控料的智能喂料系统，其特征在于，所述控料模块，包括入料单元、出料单元和称重单元：

所述入料单元，根据待投喂育种鸡的产蛋阶段信息选择相对应阶段的饲料种类，用以生成待混合饲料，并进行混合；

所述出料单元，根据所述重量信息判断对所述待混合饲料的实际出料量，并根据所述实际出料量的实际剩余量计算出所述待投喂育种鸡的实际进食量；

若干所述称重单元，根据所述实际进食量与预设的标准进食量进行比对，获得比对结果，根据所述比对结果调整进食间隔。

6.根据权利要求5所述的精准控料的智能喂料系统，其特征在于，所述传动车，还包括搅拌单元，所述搅拌单元设置有搅拌桨，用以搅拌带混合饲料；

所述接料架，包括驱动杆和滑动驱动器，通过所述驱动杆和所述滑动驱动器与所述传动车滑动连接，并将相邻的待投喂育种鸡的距离设置为所述传动车在所述接料架上的单次移动步长，所述驱动杆的长度方向与接料架的长度方向一致。

7.根据权利要求6所述的精准控料的智能喂料系统，其特征在于，所述控制模块，包括接收单元和计算单元，其中，

所述接收单元，与控料模块连接用以接收所述实际出料量，并根据所述实际出料量控制出料阀门用以进行出料控制；

所述计算单元，与传料装置连接，用以根据所述接料架与所述传动车的高度差调整所述实际出料量的投料角度。

8.根据权利要求7所述的精准控料的智能喂料系统，其特征在于所述特征提取单元根据所述投影面积估测所述待投喂育种鸡的重量，所述投影面积通过统计像素数的方式来计算：

式中：l为二值图像像素长度，w为二值图像像素宽度，f为像素长度为i像素宽度为j的二值图像的灰度值，所述待投喂育种鸡实际投影面积的计算的换算公式为：

式中：S为待投喂育种鸡实际投影面积，N×为待投喂育种鸡图像像素面积，Sb为通过特征值分量进行阈值分割的实际面积，Nb为通过特征值分量进行阈值分割的图像像素面积。

9.根据权利要求8所述的精准控料的智能喂料系统，其特征在于，所述偏差调节单元根据待投喂育种鸡的所述重量信息判断其实际出料量时，

待投喂育种鸡的每顿实际出料量g＝1/3×(W(140-2T)+2E+5△W×1000/Q)，

式中，W是待投喂育种鸡的重量，量纲为kg；T为平均环境温度，量纲为℃；E为待投喂育种鸡每天的产蛋量，量纲为g；△W为待投喂育种鸡每天增加的重量；Q为饲料的代谢能，量纲为MJ/kg。

10.一种应用权利要求1-9任一项的精准控料的智能喂料方法，其特征在于，

获取视频中的待投喂育种鸡的图像数据信息，将所述图像数据信息输入到预设的估重模型中进行计算，获得所述待投喂育种鸡的重量信息；

读取感应芯片内的所述重量信息和所述产蛋阶段信息，

根据待投喂育种鸡的产蛋阶段信息生成待混合饲料，并根据所述重量信息判断对所述待混合饲料的实际出料量；

根据所述实际出料量的实际剩余量计算出所述待投喂育种鸡的实际进食量，以及根据所述实际进食量调整进食间隔；

设置传动车和接料架，所述传动车用以使用行走的方式向所述接料架进行投料；

根据所述接料架与所述传动车的高度差调整所述实际出料量的投料角度。