[发明专利]鸡群状态巡检监测系统及方法

权利要求书

1.一种鸡群状态巡检监测系统，其特征在于，包括巡检机器人和监测平台，所述巡检机器人包括AGV小车、电动升降机构和观测台，所述观测台经电动升降机构安装于AGV小车上，以随着AGV小车沿既定轨道移动，并通过竖向升降调整观测高度，以观测到不同高度的鸡笼；所述观测台上设有热成像摄像机、若干种传感器、数据采集板和主控模块，所述主控模块与热成像摄像机电性连接，并经数据采集板与各传感器电性连接，以采集巡视过程中的图像数据和环境数据，并通过无线网络传输至监测平台；所述监测平台对巡检机器人发送来的巡检数据进行处理分析，进而判断鸡群状态。

2.根据权利要求1所述的鸡群状态巡检监测系统，其特征在于，所述若干种传感器包括氨气传感器、温湿度传感器和光照度传感器的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的鸡群状态巡检监测系统，其特征在于，所述巡检机器人由AGV小车的电池供电，所述巡检机器人上设有电源转换板，所述AGV小车的电池经电源转换板与电动升降机构、主控模块、数据采集板、热成像摄像机和各传感器电性连接，以适配各个模块的工作电压进行供电。

4.根据权利要求1所述的鸡群状态巡检监测系统，其特征在于，所述电动升降机构包括交叉伸缩架、丝杆滑动机构和驱动电机，所述丝杆滑动机构包括丝杆、导轨和与丝杆、导轨配合以将转动转化为直线运动的滑块，所述交叉伸缩架下端部一端固定于AGV小车上，另一端与滑块转动连接，以在滑块水平滑移时伸缩升降，所述观测台设于交叉伸缩架上部，所述驱动电机安装于AGV小车上，且其输出端与丝杆固定连接，以驱动丝杆转动；所述主控模块与驱动电机的控制信号输入端电性连接，以控制其启停、工作。

5.根据权利要求1所述的鸡群状态巡检监测系统，其特征在于，所述主控模块上设有无线通信模块，以通过无线网络与设于监测中心的监测平台进行无线连接及数据通信。

6.一种鸡群状态巡检监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）巡检机器人沿着既定轨道移动；

2）当巡检机器人到达巡检点时，通过热成像摄像机逐笼拍摄鸡笼的可见光视频和热成像视频，并将拍摄到的视频上传至监测平台；

3）监测平台分别将可见光视频和热成像视频按帧转换为对应的可见光图像和热成像图像，然后基于得到的可见光图像和热成像图像，对各鸡笼中各鸡的状态进行判断，若发现死鸡，则进行报警；

4）按步骤2-3的方法，对各巡检点进行巡检，直至所有巡检点巡检完毕，巡检机器人返回初始位置，等待下一次巡检任务。

7.根据权利要求6所述的鸡群状态巡检监测方法，其特征在于，所述步骤2中，在对各鸡笼进行拍摄过程中，对应于不同高度的鸡笼，通过电动升降机构相应调整观测台的高度，以使热成像摄像机的拍摄方向正对于需拍摄的各鸡笼。

8.根据权利要求6所述的鸡群状态巡检监测方法，其特征在于，所述巡检机器人在进行巡检过程中，还通过其上设置的若干种传感器对鸡舍的环境数据进行采集。

9.根据权利要求6所述的鸡群状态巡检监测方法，其特征在于，所述步骤3中，对鸡笼中各鸡状态进行判断，包括以下步骤：

301）分别对可见光视频和热成像视频进行逐帧提取，得到可见光图像和热成像图像；

302）通过死鸡一次识别算法从可见光图像中识别死鸡，如果未发现死鸡则对下一可见光图像进行识别，直至所有可见光图像识别完毕，如果发现死鸡，则进入步骤303；

303）从可见光图像中确定死鸡位置，并匹配对应的热成像图像的对应位置，以从热成像图像中找到死鸡位置，然后通过死鸡二次识别算法对该位置的热成像图像进行死鸡二次识别，如果确认是死鸡，则进行报警并给出死鸡所在鸡笼位置，否则返回步骤302，继续对下一可见光图像进行识别。

10.根据权利要求9所述的鸡群状态巡检监测方法，其特征在于，所述死鸡一次识别算法和死鸡二次识别算法均基于卷积神经网络VGG16的识别检查框架SSD搭建而成，所述死鸡一次识别算法将站立状态异常的鸡判定为死鸡，所述死鸡二次识别算法将温度低于设定阈值的鸡判定为死鸡。