CN211534419U - 一种非接触式奶牛体尺测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非接触式奶牛体尺测量装置，涉及奶牛养殖技术领域，包括：装置框架，所述装置框架设置有采集通道，所述采集通道一次仅能容纳一头奶牛通过，所述采集通道中间位置的一侧和正上方分别固定设置有第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头均与采集处理设备电连接。由于采集通道一次仅能容纳一头奶牛，因此当奶牛进入到采集通道后，采集处理设备控制第一摄像头和第二摄像头分别从奶牛的正上方和侧面对奶牛进行拍照。拍照获得的奶牛图像传输给采集处理设备，采集处理设备根据获取的奶牛图像确定奶牛的体尺数据。由于一次仅对一头奶牛的图像进行处理，进而提高了奶牛体尺数据获取的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及奶牛养殖技术领域，具体涉及一种非接触式奶牛体尺测量装置。
背景技术
奶牛体尺是评价奶牛体脂肪沉积量的一种特殊方法，是评价牛群生产能力、检验以及评测牛场饲养水平的一项重要的指标，现在已经成为牛场饲养管理中不可或缺的一部分。奶牛体尺是指奶牛所具有的脂肪含量或者能量的储备水平。体况评分的目的是使奶牛处于良好的体重状态，明确不同生长和生产阶段奶牛所存在的问题以及体况的波动可能给奶牛带来的影响因素。也可以根据奶牛的体尺数据合理调整奶牛饲料配比。所以说，奶牛体尺是奶牛的重要数据指标。
现阶段，奶牛的体尺获取还停留在最原始的人工手动测量上。不但对奶牛造成刺激而且还造成大量人力物力的浪费。且传统的体尺测量手段不可能做到实时监控测量。传统的测量手段在读数和器材方面都存在误差。另外，有些牛场使用相机拍摄奶牛照片并用电脑软件进行分析打分，但是奶牛多是黑白花色混杂的整体。多头奶牛混杂在一起，牛体花色的存在很难做到获取奶牛的整体区域，且工作量大，准确率也不高。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：
第一方面，本实用新型实施例提供了一种非接触式奶牛体尺测量装置，包括：装置框架，所述装置框架设置有采集通道，所述采集通道一次仅能容纳一头奶牛通过，所述采集通道中间位置的一侧和正上方分别固定设置有第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头均与采集处理设备电连接。
采用上述实现方式，由于采集通道一次仅能容纳一头奶牛，因此当奶牛进入到采集通道后，采集处理设备控制第一摄像头和第二摄像头分别从奶牛的正上方和侧面对奶牛进行拍照。拍照获得的奶牛图像传输给采集处理设备，采集处理设备根据获取的奶牛图像确定奶牛的体尺数据。由于一次仅对一头奶牛的图像进行处理，进而提高了奶牛体尺数据获取的准确性。
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述装置框架对应采集通道中间位置的正上方设置三坐标直线模组，所述第一摄像头固定设置在所述三坐标直线模组上。三坐标直线模组，安装在采集通道上方，其运动可带动顶部的第一摄像头在三个方向上的移动，以方便顶部第一摄像头位置的调节。
结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述采集通道靠近通道出口的位置设置有红外对管传感器，所述红外对管传感器与所述采集处理设备电连接。所述红外对管传感器，安装在采集通道出口前0.5-0.6米位置，距离地面1米处，用来判定奶牛是否处于最佳拍摄位置。
结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述采集通道上设置有第一对射光电开关组和第二对射光电开关组，所述第一对射光电开关组固定设置在靠近所述采集通道入口位置，所述第二对射光电开关组固定设置在所述采集通道中间位置。
结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述第一对射光电开关组与所述采集通道入口位置之间设置有截断装置，所述截断装置包括电机和栏杆，所述电机的转动输出轴与所述栏杆固定连接，所述电机的控制器分别与所述第一对射光电开关组和所述第二对射光电开关组电连接。
当奶牛挤奶后经回栏通道返回牛棚过程中，奶牛遮挡住第一对射光电开关组中两个光电开关对射的红外光线时，截断装置的电机触发启动，电机的转动输出轴顺时针转动，带动栏杆抬起。奶牛继续前行，当奶牛遮挡住第二对射光电开关组中两个光电开关对射的红外光线时，再次触发电机启动，电机的转动输出轴逆时针转动，带动栏杆降下。并且第二对射光电开关组对第一对射光电开关组进行抑制，只要奶牛身体没有离开第二对射光电开关组的对射区域，第一对射光电开关组对射区域即使存在另一头奶牛，电机也不会被触发启动，直至前一头奶牛离开第二对射光电开关组的对射区域，对对射光电开关组中的两个光电开关对射的红外光线不在阻挡，才会进入到下一个循环，允许第二头奶牛进入到采集通道。
结合第一方面，在第一方面第五种可能的实现方式中，靠近所述采集通道入口端设置奶牛单排行进通道，所述奶牛单排行进通道设置有耳标识读器，所述耳标识读器与所述采集处理设备电连接。每头奶牛的耳朵上都设置有耳标，耳标作为奶牛身份标识，当牛耳上的耳标靠近耳标识读器时，耳标信号经耳标识读器上传采集处理设备，奶牛身份被识别。这样可以将后续获取的奶牛体尺数据与奶牛身份对应起来。
结合第一方面，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述采集通道底部设置有称板，所述称板底部设置有称重传感器，所述称重传感器与所述采集处理设备电连接。称板安装在在采集通道的底部，为奶牛通过提供通道的同时，协助称重传感器测量奶牛体重。
结合第一方面第六种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述称重传感器设置有多个，多个所述称重传感器均匀设置在所述称板的底部。多个传感器保证了奶牛体重称量的准确性。
结合第一方面，在第一方面第八种可能的实现方式中，所述第一摄像头和所述第二摄像头为Kinect V2.0摄像头。
Kinect V2.0摄像头作为图像及点云的获取装置，获取的深度图像自带坐标系，大大节省了处理难度，并且避免了奶牛花色这一奶牛图像处理难题。
第二方面，本实用新型实施例提供了一种非接触式奶牛体尺测量方法，采用第一方面或第一方面任一可能实现方式所述的非接触式奶牛体尺测量装置，所述方法包括：奶牛进入采集通道后，通过设置在采集通道上的红外对管传感器触发采集处理设备向第一摄像头和第二摄像头发出拍照指令；所述第一摄像头和第二摄像头接收到所述拍照指令后，分别从奶牛的正上方和侧方拍摄奶牛图像，并发送给所述采集处理设备；所述采集处理设备接收来自所述第一摄像头和第二摄像头的奶牛图像后，对所述奶牛图像进行处理，获得奶牛体尺数据。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种非接触式奶牛体尺测量装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种非接触式奶牛体尺测量方法的流程示意图；
图1-2中，符号表示为：
1-装置框架，2-采集通道，3-第一摄像头，4-第二摄像头，5-采集处理设备，6-三坐标直线模组，7-红外对管传感器，8-第一对射光电开关组，9-第二对射光电开关组，10-截断装置，11-电机，12-栏杆，13-奶牛单排行进通道，14-耳标识读器，15-称板，16-称重传感器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。
图1为本实用新型实施例提供的一种非接触式奶牛体尺测量装置的结构示意图，参见图1，非接触式奶牛体尺测量装置包括：装置框架，所述装置框架设置有采集通道，所述采集通道一次仅能容纳一头奶牛通过，所述采集通道中间位置的一侧和正上方分别固定设置有第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头均与采集处理设备电连接。
本实用新型实施例中，所述第一摄像头和所述第二摄像头为Kinect V2.0摄像头。Kinect V2.0摄像头作为图像及点云的获取装置，获取的深度图像自带坐标系，大大节省了处理难度，并且避免了奶牛花色这一奶牛图像处理难题，采集处理设备为具有图像处理能力的PC机。
所述装置框架对应采集通道中间位置的正上方设置三坐标直线模组，所述第一摄像头固定设置在所述三坐标直线模组上。三坐标直线模组，安装在采集通道上方，其运动可带动顶部的第一摄像头在三个方向上的移动，以方便顶部第一摄像头位置的调节。
所述采集通道靠近通道出口的位置设置有红外对管传感器，所述红外对管传感器与所述采集处理设备电连接。所述红外对管传感器，安装在采集通道出口前0.5-0.6米位置，距离地面1米处，用来判定奶牛是否处于最佳拍摄位置。
所述采集通道上设置有第一对射光电开关组和第二对射光电开关组，所述第一对射光电开关组固定设置在靠近所述采集通道入口位置，所述第二对射光电开关组固定设置在所述采集通道中间位置。
所述第一对射光电开关组与所述采集通道入口位置之间设置有截断装置，所述截断装置包括电机和栏杆，所述电机的转动输出轴与所述栏杆固定连接，所述电机的控制器分别与所述第一对射光电开关组和所述第二对射光电开关组电连接。
当奶牛挤奶后经回栏通道返回牛棚过程中，奶牛遮挡住第一对射光电开关组中两个光电开关对射的红外光线时，截断装置的电机触发启动，电机的转动输出轴顺时针转动，带动栏杆抬起。奶牛继续前行，当奶牛遮挡住第二对射光电开关组中两个光电开关对射的红外光线时，再次触发电机启动，电机的转动输出轴逆时针转动，带动栏杆降下。并且第二对射光电开关组对第一对射光电开关组进行抑制，只要奶牛身体没有离开第二对射光电开关组的对射区域，第一对射光电开关组对射区域即使存在另一头奶牛，电机也不会被触发启动，直至前一头奶牛离开第二对射光电开关组的对射区域，对对射光电开关组中的两个光电开关对射的红外光线不在阻挡，才会进入到下一个循环，允许第二头奶牛进入到采集通道。
靠近所述采集通道入口端设置奶牛单排行进通道，所述奶牛单排行进通道设置有耳标识读器，所述耳标识读器与所述采集处理设备电连接。每头奶牛的耳朵上都设置有耳标，耳标作为奶牛身份标识，当牛耳上的耳标靠近耳标识读器时，耳标信号经耳标识读器上传采集处理设备，奶牛身份被识别。这样可以将后续获取的奶牛体尺数据与奶牛身份对应起来。
所述采集通道底部设置有称板，所述称板底部设置有称重传感器。称板安装在在采集通道的底部，为奶牛通过提供通道的同时，协助称重传感器测量奶牛体重。所述称重传感器设置有多个，多个所述称重传感器均匀设置在所述称板的底部。多个传感器保证了奶牛体重称量的准确性。
在挤奶厅出口奶牛回栏通道取一段长4.5米的路段安装本实用新型实施例提供的非接触式奶牛体尺测量装置。奶牛单排行进通道高1.1米，长2米，后部采集通道高3米，长2.5米。截断装置安装在奶牛单排行进通道与采集通道之间。在截断装置前端0.3米，距离地面1米处安装耳标识读器。在自动截断装置前0.2米，距离地面1米处和自动截断装置后1.5米，距离地面1米处分别安装第一对射光电开关组和第二对射光电开关组。在采集通道距离出口0.5米，距离地面1米的栏杆上安装红外对管传感器。两台Kinect摄像头，一台安装在采集通道距地3米的矩形称板的对角线交点上方，另一台安装在距离地面1米的矩形称板的对角线交点的侧面与通道平面垂直位置。在采集通道的最底部安装称重传感器，并在称重传感器上安装称板。在操作台上安装PC机，PC机分别与耳标识读器、红外对管传感器、Kinect摄像头和称重传感器电连接。
由上述实施例可知，本实施例提供了一种非接触式奶牛体尺测量装置，由于采集通道一次仅能容纳一头奶牛，因此当奶牛进入到采集通道后，红外对管传感器触发采集处理设备控制第一摄像头和第二摄像头分别从奶牛的正上方和侧面对奶牛进行拍照。拍照获得的奶牛图像传输给采集处理设备，采集处理设备根据获取的奶牛图像确定奶牛的体尺数据。由于一次仅对一头奶牛的图像进行处理，进而提高了奶牛体尺数据获取的准确性。
与上述实施例提供的一种非接触式奶牛体尺测量装置相对应，本实用新型还提供了一种非接触式奶牛体尺测量方法的实施例。参见图2，所述方法包括：
S101，奶牛进入采集通道后，通过设置在采集通道上的红外对管传感器触发采集处理设备向第一摄像头和第二摄像头发出拍照指令。
奶牛完成挤奶后经回栏通道返回牛棚过程中，当牛耳上的耳标靠近耳标识读器时，耳标信号经耳标识读器上传采集处理设备，奶牛身份被识别。奶牛继续前行，当奶牛遮挡住第一对射光电开关组的红外光线时，截断装置的电机转动，将拦杆升起。奶牛继续前行，当奶牛遮挡住第二对射光电开关组的红外光线时，自动截断装置的电机反向转动，将拦杆降下，并对对第一对射光电开关组进行抑制。奶牛进入到采集区域触发到红外对管传感器，传感器将信号发送给采集处理设备，采集处理设备接收到来自红外对管传感器的信号后分别向第一摄像头和第二摄像头下达拍照指令，同时向称重传感器下达称重指令。
S102，所述第一摄像头和第二摄像头接收到所述拍照指令后，分别从奶牛的正上方和侧方拍摄奶牛图像，并发送给所述采集处理设备。
当采集处理设备向第一摄像头和第二摄像头下达命令后，默认奶牛处于最佳拍摄状态。第一摄像头和第二摄像头接收到来自采集处理设备的拍摄指令后，开启并拍摄奶牛图像，并将奶牛图像上传PC机。
S103，所述采集处理设备接收来自所述第一摄像头和第二摄像头的奶牛图像后，对所述奶牛图像进行处理，获得奶牛体尺数据。
当采集处理设备接收来自第一摄像头和第二摄像头的图像后自动运行预先设置好的奶牛图像处理程序处理奶牛深度图像。最终，输出奶牛深度体尺数据。称重传感器接收到来自采集处理设备的指令默认为奶牛处于最佳称重状态，启动并测量奶牛体重上传采集处理设备。完成奶牛体重体尺获取的全过程。奶牛继续前进，对第二对射光电开关组的红外光线没有遮挡后，解除对第一对射光电开关组的抑制，进入到下一个循环中。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，如来替代，本实用新型仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。
Claims (9)
1.一种非接触式奶牛体尺测量装置，其特征在于，包括：装置框架，所述装置框架设置有采集通道，所述采集通道一次仅能容纳一头奶牛通过，所述采集通道中间位置的一侧和正上方分别固定设置有第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头均与采集处理设备电连接。
2.根据权利要求1所述的非接触式奶牛体尺测量装置，其特征在于，所述装置框架对应采集通道中间位置的正上方设置三坐标直线模组，所述第一摄像头固定设置在所述三坐标直线模组上。
3.根据权利要求2所述的非接触式奶牛体尺测量装置，其特征在于，所述采集通道靠近通道出口的位置设置有红外对管传感器，所述红外对管传感器与所述采集处理设备电连接。
4.根据权利要求3所述的非接触式奶牛体尺测量装置，其特征在于，所述采集通道上设置有第一对射光电开关组和第二对射光电开关组，所述第一对射光电开关组固定设置在靠近所述采集通道入口位置，所述第二对射光电开关组固定设置在所述采集通道中间位置。
5.根据权利要求4所述的非接触式奶牛体尺测量装置，其特征在于，所述第一对射光电开关组与所述采集通道入口位置之间设置有截断装置，所述截断装置包括电机和栏杆，所述电机的转动输出轴与所述栏杆固定连接，所述电机的控制器分别与所述第一对射光电开关组和第二对射光电开关组电连接。
6.根据权利要求1所述的非接触式奶牛体尺测量装置，其特征在于，靠近所述采集通道入口端设置奶牛单排行进通道，所述奶牛单排行进通道设置有耳标识读器，所述耳标识读器与所述采集处理设备电连接。
7.根据权利要求1所述的非接触式奶牛体尺测量装置，其特征在于，所述采集通道底部设置有称板，所述称板底部设置有称重传感器，所述称重传感器与所述采集处理设备电连接。
8.根据权利要求7所述的非接触式奶牛体尺测量装置，其特征在于，所述称重传感器设置有多个，多个所述称重传感器均匀设置在所述称板的底部。
9.根据权利要求1所述的非接触式奶牛体尺测量装置，其特征在于，所述第一摄像头和所述第二摄像头为Kinect V2.0摄像头。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922016996.6U CN211534419U (zh) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 一种非接触式奶牛体尺测量装置 |
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| CN201922016996.6U CN211534419U (zh) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 一种非接触式奶牛体尺测量装置 |
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| CN (1) | CN211534419U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110772260A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-02-11 | 山东农业大学 | 一种非接触式奶牛体尺测量装置及方法 |
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2019
- 2019-11-21 CN CN201922016996.6U patent/CN211534419U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110772260A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-02-11 | 山东农业大学 | 一种非接触式奶牛体尺测量装置及方法 |
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