CN118396998A - 一种智能化猪冷冻精液管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能化猪冷冻精液管理方法及系统，属于数据管理领域，本发明将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析，将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析，将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析，将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选，通过多源数据融合判断猪冷冻精液的质量，对精子质量进行综合准确分析，提高了精子质量判断效率和判断准确率。
Description
技术领域
本发明属于数据管理领域，具体的说是一种智能化猪冷冻精液管理方法及系统。
背景技术
猪冷冻精液的管理是一个复杂的生物技术过程，涉及到精液的采集、处理、冷冻、储存、解冻和应用，以下是猪冷冻精液管理的关键步骤和考虑因素：采集过程中需要严格遵循无菌操作规程，以避免污染，采集到的精液需要进行稀释，以优化精子存活率和冷冻效果，冷冻精液时，使用液氮(-196°C)或干冰(-79°C)作为冷却源，冷冻精液需要在黑暗、恒温（通常在-196°C）和干燥的环境中储存，通过以上管理措施，可以确保猪冷冻精液的质量和有效性，为猪的繁殖和遗传改良提供有力支持；
猪精液的管理和利用对于猪的繁殖和育种具有重要意义，传统的猪精液管理方法通常需要人工操作，容易出现误差，同时难以对大规模的精液进行有效的质量监控和需求预测，因此，开发一种智能化的猪冷冻精液管理方法及系统能够提高管理效率、提升精液质量，从而在畜牧业中具有广泛的应用前景；
现有技术在进行猪精液采集管理时，无法事先通过多源数据融合对猪精液精子质量进行有效的综合分析，现有技术通常通过单一的变量对精子质量进行分析，无法兼顾取精前后猪本身的体质情况和精液本身的情况进行分析，导致根据精子质量进行精子分类挑选的过程较为缓慢，同时错误率较高，现有技术中均存在上述问题（例如在授权公布号为CN117114749B和CN116952797A的发明专利中）；
为了解决这些问题，本申请设计了一种智能化猪冷冻精液管理方法及系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种智能化猪冷冻精液管理方法及系统，本发明获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据，将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析，将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析，将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析，将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选，通过多源数据融合判断猪冷冻精液的质量，对精子质量进行综合准确分析，提高了精子质量判断效率和判断准确率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能化猪冷冻精液管理方法，包括以下具体步骤：
获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据；
将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析；
将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析；
将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析；
将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选。
作为一种智能化猪冷冻精液管理方法的优选技术方案，所述获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据包括以下具体步骤：
S11、通过图像采集终端获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据，将图像数据导入图像分析软件中获取图像数据的各像素点的像素值数据，储存在图像储存模组中；
S12、通过气体采集终端获取需要进行评价的猪冷冻精液的散发气体中的各种气体的排放量数据，储存在气味储存模组中
S13、通过体质信息采集终端采集猪在精液采集过程中的体质变化数据，其中，体质变化数据包括体质温度数据、体质呼吸频率数据、血氧饱和度数据和血压数据，储存在体质变化储存模组中。
作为一种智能化猪冷冻精液管理方法的优选技术方案，所述将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析包括以下具体内容：
S21、获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的各像素点的像素值数据，同时提取判断为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据；
S22、将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的各像素点的像素值数据和判断为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据导入像素异常分析公式中进行像素异常分析值的计算，其中，像素异常分析值计算公式为：，其中，n为需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的像素点个数，xi为需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的第i个像素点的像素值数据，xc为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据的中值，xmax为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据的最大值，xmin为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据的最小值；
S23、获取猪精液在第一设定时间内的两张显微图像，获取两张显微照片上的各精子的移动距离，同时获取第一设定时间内正常精子移动的标准距离，将获取的两张显微照片上的各精子的移动距离和第一设定时间内正常精子移动的标准距离导入精子活力异常值计算公式中计算精子活力异常值，其中，精子活力异常值计算公式为：，其中，m为显微图像中精子的数量，yj为第j个精子在第一设定时间内的移动距离,yk为第一设定时间内正常精子移动的标准距离；
作为一种智能化猪冷冻精液管理方法的优选技术方案，这里的第一设定时间根据精子的采集时间灵活设定，优选为1秒至3秒；
作为一种智能化猪冷冻精液管理方法的优选技术方案，所述将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析包括如下具体步骤：
S31、获取需要进行评价的猪冷冻精液的第一设定时间内散发气体中的各种气体的排放量数据；
S32、获取正常精液第一设定时间内散发气体中的各种气体的排放量范围，将需要进行评价的猪冷冻精液的第一设定时间内散发气体中的各种气体的排放量数据和正常精液第一设定时间内散发气体中的各种气体的排放量范围代入气味异常分析值计算公式中计算气味异常分析值，其中，气味异常分析值计算公式为：，其中，为第c种异常气体的占比系数，s为异常气体的种类，pcmax为正常精液第一设定时间内散发气体中的第c种气体的排放量范围最大值，pc为需要进行评价的猪冷冻精液的第一设定时间内散发气体中的第c种气体的排放量数据，其中，。
作为一种智能化猪冷冻精液管理方法的优选技术方案，将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析包括如下具体步骤：
S41、获取猪在精液采集过程前后第二设定时间内的体质变化数据，同时获取正常猪的体质变化安全范围数据；
S42、将猪在精液采集过程前后第二设定时间内的体质变化数据和正常猪的体质变化安全范围数据导入体质异常分析值计算公式中计算体质异常分析值，其中，体质异常分析值计算公式为：
，其中，为第z个体质种类的占比系数，T为第二设定时间的时长，为t时刻的第z个体质种类的具体值，为第z个体质种类的安全范围中最接近的值，dt为时间的积分，为第z个体质种类的安全范围的最大值减最小值。
在此需要说明的是，这里的第二设定时间优选为一天至两天；
作为一种智能化猪冷冻精液管理方法的优选技术方案，所述将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选的具体步骤如下：
获取计算得到的像素异常分析值、精子活力异常值、气味异常分析值和体质异常分析值，将得到的像素异常分析值、精子活力异常值、气味异常分析值和体质异常分析值代入精子质量分析值计算公式中进行精子质量分析值计算，其中，精子质量分析值计算公式为：，其中，为像素异常占比，为精子活力异常占比，为气味异常占比，为体质异常占比，exp()为e的次数幂，其中，，将计算得到的精子质量分析值与设定的精子质量分析阈值对比，若精子质量分析值大于等于设定的精子质量分析阈值，则将需要进行评价的猪冷冻精液设为正常精液并进行储存供以后使用，若精子质量分析值小于设定的精子质量分析阈值，则将需要进行评价的猪冷冻精液设为异常精液，不对异常精液进行储存。
一种智能化猪冷冻精液管理系统，其基于上述一种智能化猪冷冻精液管理方法实现，其具体包括：
数据获取模块，用于获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据；
图像异常分析模块，用于将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析；
气味异常分析模块，用于将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析；
猪体质异常分析模块，用于将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析；
分类挑选模块，用于将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选；
控制模块，用于控制数据获取模块、图像异常分析模块、气味异常分析模块、猪体质异常分析模块和分类挑选模块的运行。
一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；
所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，执行上述的一种智能化猪冷冻精液管理方法。
一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的一种智能化猪冷冻精液管理方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据，将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析，将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析，将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析，将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选，通过多源数据融合判断猪冷冻精液的质量，对精子质量进行综合准确分析，提高了精子质量判断效率和判断准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种智能化猪冷冻精液管理方法的实施例2整体流程示意图；
图2为本发明一种智能化猪冷冻精液管理方法的实施例1整体流程示意图；
图3为本发明对应的现有技术的整体流程示意图；
图4为本发明一种智能化猪冷冻精液管理系统整体框架示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
首先请参阅图3，现有技术（CN116952797A）中的技术方案大致为：获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据，将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析，将图像异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选；
本实施例相对于现有技术解决的问题为：现有技术在进行猪精液采集管理时，无法事先通过多源数据融合对猪精液精子质量进行有效的综合分析，现有技术通常通过单一的变量对精子质量进行分析，无法兼顾取精前后猪本身的体质情况和精液本身的情况进行分析，导致根据精子质量进行精子分类挑选的过程较为缓慢，同时错误率较高；
请参阅图2，为了实现解决上述问题：本实施例的具体实施方式为：一种智能化猪冷冻精液管理方法，包括以下具体步骤：
获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据；
将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析；
将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析；
将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选；
在本实施例中，获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据包括以下具体步骤：
S11、通过图像采集终端获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据，将图像数据导入图像分析软件中获取图像数据的各像素点的像素值数据，储存在图像储存模组中；
以下是获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据，将图像数据导入图像分析软件中获取各像素点的像素值的 C 语言代码示例：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define IMAGE_WIDTH 640 // 图像宽度
#define IMAGE_HEIGHT 480 // 图像高度
// 图像数据结构体
typedef struct {
unsigned char* pixels; // 像素数据数组
int width; // 图像宽度
int height; // 图像高度
} ImageData;
// 读取图像文件并返回图像数据结构体指针
ImageData* readImageFile(const char* filename) {
ImageData* imageData = (ImageData*)malloc(sizeof(ImageData));
imageData->pixels = (unsigned char*)malloc(IMAGE_WIDTH * IMAGE_HEIGHT);
FILE* fp = fopen(filename, "rb");
if (fp == NULL) {
printf("Failed to open image file.\n");
free(imageData->pixels);
free(imageData);
return NULL;
}
fread(imageData->pixels, sizeof(unsigned char), IMAGE_WIDTH *IMAGE_HEIGHT, fp);
fclose(fp);
imageData->width = IMAGE_WIDTH;
imageData->height = IMAGE_HEIGHT;
return imageData;
}
// 将图像数据结构体指针转换为指向像素数据的指针数组
void* imageToPixels(ImageData* imageData) {
void* pixels = malloc(sizeof(unsigned char*) * imageData->height);
for (int i = 0; i<imageData->height; i++) {
pixels[i] = imageData->pixels + i * imageData->width * sizeof(unsigned char);
}
return pixels;
}
// 在图像分析软件中获取各像素点的像素值
int getPixelValue(void* pixels, int x, int y) {
return *((unsigned char*)pixels[y] + x);
}
上述代码中，首先定义了一个图像数据结构体ImageData，包含了像素数据数组、图像宽度和高度等信息。接着定义了一个 readImageFile函数，用于读取图像文件并返回图像数据结构体指针。在该函数中，需要分配像素数据数组和相应的内存空间，并打开图像文件进行读取。如果读取失败，则释放已分配的内存并返回 NULL，接着定义了一个imageToPixels函数，用于将图像数据结构体指针转换为指向像素数据的指针数组。最后定义了一个getPixelValue 函数，用于在图像分析软件中获取指定位置的像素值。在调用getPixelValue 函数时，需要传入指向像素数据的指针、像素在数组中的行索引和列索引即可；
S13、通过体质信息采集终端采集猪在精液采集过程中的体质变化数据，其中，体质变化数据包括体质温度数据、体质呼吸频率数据、血氧饱和度数据和血压数据，储存在体质变化储存模组中；
通过体质信息采集终端采集猪在精液采集过程中的体质变化数据；体质温度数据、体质呼吸频率数据、血氧饱和度数据和血压数据是衡量猪体质状况的重要指标；
体质信息采集终端需要安装在精液采集过程中，确保能够准确获取猪的体质变化数据。同时，需要将体质变化储存模组正确连接并设置好储存参数；
在精液采集过程中，体质信息采集终端会实时收集猪的体质变化数据，包括体质温度、呼吸频率、血氧饱和度和血压；收集到的数据会通过互联网或移动网络传输到服务器或数据库，以便后续的分析和处理；
体质变化数据会被储存到体质变化储存模组中，以便后续的分析和处理；
对收集到的数据进行处理和分析，以了解猪在精液采集过程中的体质变化情况，如体质温度的变化可能反映猪的身体热度，呼吸频率的变化可能反映其身体疲劳程度，血氧饱和度和血压的变化可能反映其身体氧气供应和血管健康状况等；
在本实施例中，将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析包括以下具体内容：
S21、获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的各像素点的像素值数据，同时提取判断为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据；
S22、将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的各像素点的像素值数据和判断为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据导入像素异常分析公式中进行像素异常分析值的计算，其中，像素异常分析值计算公式为：，其中，n为需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的像素点个数，xi为需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的第i个像素点的像素值数据，xc为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据的中值，xmax为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据的最大值，xmin为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据的最小值；
S23、获取猪精液在第一设定时间内的两张显微图像，获取两张显微照片上的各精子的移动距离，同时获取第一设定时间内正常精子移动的标准距离，将获取的两张显微照片上的各精子的移动距离和第一设定时间内正常精子移动的标准距离导入精子活力异常值计算公式中计算精子活力异常值，其中，精子活力异常值计算公式为：，其中，m为显微图像中精子的数量，yj为第j个精子在第一设定时间内的移动距离,yk为第一设定时间内正常精子移动的标准距离；
在本实施例中，这里的第一设定时间根据精子的采集时间灵活设定，优选为1秒至3秒；
在本实施例中，将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析包括如下具体步骤：
S41、获取猪在精液采集过程前后第二设定时间内的体质变化数据，同时获取正常猪的体质变化安全范围数据；
S42、将猪在精液采集过程前后第二设定时间内的体质变化数据和正常猪的体质变化安全范围数据导入体质异常分析值计算公式中计算体质异常分析值，其中，体质异常分析值计算公式为：，其中，为第z个体质种类的占比系数，T为第二设定时间的时长，为t时刻的第z个体质种类的具体值，为第z个体质种类的安全范围中最接近的值，dt为时间的积分，为第z个体质种类的安全范围的最大值减最小值；
在本实施例中，这里的第二设定时间优选为一天至两天；
在本实施例中，将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选的具体步骤如下：
获取计算得到的像素异常分析值、精子活力异常值、气味异常分析值和体质异常分析值，将得到的像素异常分析值、精子活力异常值、气味异常分析值和体质异常分析值代入精子质量分析值计算公式中进行精子质量分析值计算，其中，精子质量分析值计算公式为：，其中，为像素异常占比，为精子活力异常占比，为体质异常占比，exp()为e的次数幂，其中，，将计算得到的精子质量分析值与设定的精子质量分析阈值对比，若精子质量分析值大于等于设定的精子质量分析阈值，则将需要进行评价的猪冷冻精液设为正常精液并进行储存供以后使用，若精子质量分析值小于设定的精子质量分析阈值，则将需要进行评价的猪冷冻精液设为异常精液，不对异常精液进行储存。
在此需要说明的是，这里的像素异常占比、精子活力异常占比、体质异常占比、精子质量分析阈值和第z个体质种类的占比系数的取值方式为：获取至少五千组需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据，聘请50名本领域专家对精子质量进行分析判断，将获取的需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据、获取猪群中猪的体质数据中代入精子质量分析值计算公式中计算精子质量分析值，将计算得到的质量分析值和专家对精子质量进行分析判断结果导入拟合软件中，输出符合最高判断准确度的像素异常占比、精子活力异常占比、体质异常占比、精子质量分析阈值和第z个体质种类的占比系数的取值；
在此需要说明的是，本实施例相对于现有技术的好处为：获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据，将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析，将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析，将图像异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选，通过多源数据融合判断猪冷冻精液的质量，对精子质量进行综合准确分析，提高了精子质量判断效率和判断准确率。
实施例2
如图1所示，本实施例在实施例1的基础上添加将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析的实施方式，进一步提高了精子质量判断效率和判断准确率，具体实施方式为：
一种智能化猪冷冻精液管理方法，包括以下具体步骤：
获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据；
将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析；
将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析；
将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析；
将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选。
在本实施例中，获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据包括以下具体步骤：
S11、通过图像采集终端获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据，将图像数据导入图像分析软件中获取图像数据的各像素点的像素值数据，储存在图像储存模组中；
S12、通过气体采集终端获取需要进行评价的猪冷冻精液的散发气体中的各种气体的排放量数据，储存在气味储存模组中，其中精液的气味是由多种化学物质组成的，这些物质包括挥发性有机化合物（VOCs）、硫化物（如硫化氢）和氨等，精液中的气味主要来自以下几种气体和化学物质：
1. 氨（Ammonia）：氨是一种有刺激性气味的气体，它是由精液中的尿素分解产生的，尿素是蛋白质代谢的产物，细菌可以将尿素分解为氨和二氧化碳；
2. 硫化氢（Hydrogen sulfide）：硫化氢是一种具有臭鸡蛋味的气体，它可能由细菌分解精液中的硫酸盐产生；
3. 甲烷（Methane）：甲烷是一种无色、无味的气体，但在某些情况下，它也可能存在于精液中；
4. 挥发性有机化合物（VOCs）：这类化合物包括多种气体，如乙醛、丙酮、苯等，它们可能由精液中的有机物质分解产生；
精液的气味可能会因为个体差异、饮食习惯、健康状况和环境因素而有所不同；
S13、通过体质信息采集终端采集猪在精液采集过程中的体质变化数据，其中，体质变化数据包括体质温度数据、体质呼吸频率数据、血氧饱和度数据和血压数据，储存在体质变化储存模组中。
在本实施例中，将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析包括以下具体内容：
S21、获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的各像素点的像素值数据，同时提取判断为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据；
S22、将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的各像素点的像素值数据和判断为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据导入像素异常分析公式中进行像素异常分析值的计算，其中，像素异常分析值计算公式为：，其中，n为需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的像素点个数，xi为需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的第i个像素点的像素值数据，xc为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据的中值，xmax为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据的最大值，xmin为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据的最小值；
S23、获取猪精液在第一设定时间内的两张显微图像，获取两张显微照片上的各精子的移动距离，同时获取第一设定时间内正常精子移动的标准距离，将获取的两张显微照片上的各精子的移动距离和第一设定时间内正常精子移动的标准距离导入精子活力异常值计算公式中计算精子活力异常值，其中，精子活力异常值计算公式为：，其中，m为显微图像中精子的数量，yj为第j个精子在第一设定时间内的移动距离,yk为第一设定时间内正常精子移动的标准距离；
在本实施例中，这里的第一设定时间根据精子的采集时间灵活设定，优选为1秒至3秒；
在本实施例中，将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析包括如下具体步骤：
S31、获取需要进行评价的猪冷冻精液的第一设定时间内散发气体中的各种气体的排放量数据；
S32、获取正常精液第一设定时间内散发气体中的各种气体的排放量范围，将需要进行评价的猪冷冻精液的第一设定时间内散发气体中的各种气体的排放量数据和正常精液第一设定时间内散发气体中的各种气体的排放量范围代入气味异常分析值计算公式中计算气味异常分析值，其中，气味异常分析值计算公式为：，其中，为第c种异常气体的占比系数，s为异常气体的种类，pcmax为正常精液第一设定时间内散发气体中的第c种气体的排放量范围最大值，pc为需要进行评价的猪冷冻精液的第一设定时间内散发气体中的第c种气体的排放量数据，其中，。
在本实施例中，将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析包括如下具体步骤：
S41、获取猪在精液采集过程前后第二设定时间内的体质变化数据，同时获取正常猪的体质变化安全范围数据；
S42、将猪在精液采集过程前后第二设定时间内的体质变化数据和正常猪的体质变化安全范围数据导入体质异常分析值计算公式中计算体质异常分析值，其中，体质异常分析值计算公式为：，其中，为第z个体质种类的占比系数，T为第二设定时间的时长，为t时刻的第z个体质种类的具体值，为第z个体质种类的安全范围中最接近的值，dt为时间的积分，为第z个体质种类的安全范围的最大值减最小值。
在本实施例中，这里的第二设定时间优选为一天至两天；
在本实施例中，将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选的具体步骤如下：
获取计算得到的像素异常分析值、精子活力异常值、气味异常分析值和体质异常分析值，将得到的像素异常分析值、精子活力异常值、气味异常分析值和体质异常分析值代入精子质量分析值计算公式中进行精子质量分析值计算，其中，精子质量分析值计算公式为：，其中，为像素异常占比，为精子活力异常占比，为气味异常占比，为体质异常占比，exp()为e的次数幂，其中，，将计算得到的精子质量分析值与设定的精子质量分析阈值对比，若精子质量分析值大于等于设定的精子质量分析阈值，则将需要进行评价的猪冷冻精液设为正常精液并进行储存供以后使用，若精子质量分析值小于设定的精子质量分析阈值，则将需要进行评价的猪冷冻精液设为异常精液，不对异常精液进行储存。
在本实施例中，这里的像素异常占比、精子活力异常占比、气味异常占比、体质异常占比、精子质量分析阈值、第c种异常气体的占比系数和第z个体质种类的占比系数的取值方式为：获取至少五千组需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据，聘请50名本领域专家对精子质量进行分析判断，将获取的需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据、获取猪群中猪的体质数据中代入精子质量分析值计算公式中计算精子质量分析值，将计算得到的质量分析值和专家对精子质量进行分析判断结果导入拟合软件中，输出符合最高判断准确度的像素异常占比、精子活力异常占比、气味异常占比、体质异常占比、精子质量分析阈值、第c种异常气体的占比系数和第z个体质种类的占比系数的取值。
在此需要说明的是，本实施例相对于现有技术的好处为：获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据，将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析，将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析，将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析，将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选，通过多源数据融合判断猪冷冻精液的质量，对精子质量进行综合准确分析，提高了精子质量判断效率和判断准确率。
实施例3
如图4所示，一种智能化猪冷冻精液管理系统，其基于上述一种智能化猪冷冻精液管理方法实现，其具体包括： 数据获取模块，用于获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据；
图像异常分析模块，用于将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析；
气味异常分析模块，用于将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析；
猪体质异常分析模块，用于将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析；
分类挑选模块，用于将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选；
控制模块，用于控制数据获取模块、图像异常分析模块、气味异常分析模块、猪体质异常分析模块和分类挑选模块的运行。
实施例4
本实施例提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；
处理器通过调用存储器中存储的计算机程序，执行上述的一种智能化猪冷冻精液管理方法。
该电子设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，能够包括一个或一个以上的处理器（Central Processing Units，CPU）和一个或一个以上的存储器，其中，该存储器中存储有至少一条计算机程序，该计算机程序由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的一种智能化猪冷冻精液管理方法。
实施例5
本实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有可擦写的计算机程序；
当计算机程序在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述的一种智能化猪冷冻精液管理方法。
例如，计算机可读存储介质能够是只读存储器（Read-Only Memory，简称：ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称：RAM）、只读光盘（Compact Disc Read-OnlyMemory，简称：CD-ROM）、磁带、软盘和光数据存储设备等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。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 (7)
1.一种智能化猪冷冻精液管理方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据；
将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析；
将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析；
将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析；
将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选。
2.如权利要求1所述的一种智能化猪冷冻精液管理方法，其特征在于，所述获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据包括以下具体步骤：
S11、通过图像采集终端获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据，将图像数据导入图像分析软件中获取图像数据的各像素点的像素值数据，储存在图像储存模组中；
S12、通过气体采集终端获取需要进行评价的猪冷冻精液的散发气体中的各种气体的排放量数据，储存在气味储存模组中；
S13、通过体质信息采集终端采集猪在精液采集过程中的体质变化数据，其中，体质变化数据包括体质温度数据、体质呼吸频率数据、血氧饱和度数据和血压数据，储存在体质变化储存模组中。
3.如权利要求2所述的一种智能化猪冷冻精液管理方法，其特征在于，所述将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析包括以下具体内容：
S21、获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的各像素点的像素值数据，同时提取判断为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据；
S22、将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的各像素点的像素值数据和判断为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据导入像素异常分析公式中进行像素异常分析值的计算，其中，像素异常分析值计算公式为：，其中，n为需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的像素点个数，xi为需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据的第i个像素点的像素值数据，xc为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据的中值，xmax为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据的最大值，xmin为正常猪冷冻精液的像素平均值范围数据的最小值；
S23、获取猪精液在第一设定时间内的两张显微图像，获取两张显微照片上的各精子的移动距离，同时获取第一设定时间内正常精子移动的标准距离，将获取的两张显微照片上的各精子的移动距离和第一设定时间内正常精子移动的标准距离导入精子活力异常值计算公式中计算精子活力异常值，其中，精子活力异常值计算公式为：，其中，m为显微图像中精子的数量，yj为第j个精子在第一设定时间内的移动距离,yk为第一设定时间内正常精子移动的标准距离。
4.如权利要求3所述的一种智能化猪冷冻精液管理方法，其特征在于，所述将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析包括如下具体步骤：
S31、获取需要进行评价的猪冷冻精液的第一设定时间内散发气体中的各种气体的排放量数据；
S32、获取正常精液第一设定时间内散发气体中的各种气体的排放量范围，将需要进行评价的猪冷冻精液的第一设定时间内散发气体中的各种气体的排放量数据和正常精液第一设定时间内散发气体中的各种气体的排放量范围代入气味异常分析值计算公式中计算气味异常分析值，其中，气味异常分析值计算公式为：，其中，为第c种异常气体的占比系数，s为异常气体的种类，pcmax为正常精液第一设定时间内散发气体中的第c种气体的排放量范围最大值，pc为需要进行评价的猪冷冻精液的第一设定时间内散发气体中的第c种气体的排放量数据，其中，。
5.如权利要求4所述的一种智能化猪冷冻精液管理方法，其特征在于，将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析包括如下具体步骤：
S41、获取猪在精液采集过程前后第二设定时间内的体质变化数据，同时获取正常猪的体质变化安全范围数据；
S42、将猪在精液采集过程前后第二设定时间内的体质变化数据和正常猪的体质变化安全范围数据导入体质异常分析值计算公式中计算体质异常分析值，其中，体质异常分析值计算公式为：，其中，为第z个体质种类的占比系数，T为第二设定时间的时长，为t时刻的第z个体质种类的具体值，为第z个体质种类的安全范围中最接近的值，dt为时间的积分，为第z个体质种类的安全范围的最大值减最小值。
6.如权利要求5所述的一种智能化猪冷冻精液管理方法，其特征在于，所述将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选的具体步骤如下：
获取计算得到的像素异常分析值、精子活力异常值、气味异常分析值和体质异常分析值，将得到的像素异常分析值、精子活力异常值、气味异常分析值和体质异常分析值代入精子质量分析值计算公式中进行精子质量分析值计算，其中，精子质量分析值计算公式为：，其中，为像素异常占比，为精子活力异常占比，为气味异常占比，为体质异常占比，exp()为e的次数幂，其中，，将计算得到的精子质量分析值与设定的精子质量分析阈值对比，若精子质量分析值大于等于设定的精子质量分析阈值，则将需要进行评价的猪冷冻精液设为正常精液并进行储存供以后使用，若精子质量分析值小于设定的精子质量分析阈值，则将需要进行评价的猪冷冻精液设为异常精液，不对异常精液进行储存。
7.一种智能化猪冷冻精液管理系统，其基于如权利要求1-6任一项的所述一种智能化猪冷冻精液管理方法实现，其特征在于，其具体包括：
数据获取模块，用于获取需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据和气味数据，同时获取猪群中猪的体质数据；
图像异常分析模块，用于将需要进行评价的猪冷冻精液的图像数据导入图像异常分析模型中进行图像异常分析；
气味异常分析模块，用于将需要进行评价的猪冷冻精液的气味数据导入气味异常分析模型中进行气味异常分析；
猪体质异常分析模块，用于将获取的猪群的猪的体质数据导入体质异常分析模型中进行猪体质异常分析；
分类挑选模块，用于将图像异常分析结果、气味异常分析结果和猪体质异常分析结果对精子质量进行综合分析，根据精子质量进行精子分类挑选；
控制模块，用于控制数据获取模块、图像异常分析模块、气味异常分析模块、猪体质异常分析模块和分类挑选模块的运行。
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