[发明专利]基于单目摄像头估计动物姿态的方法及系统与存储介质

权利要求书

1.一种基于单目摄像头估计动物姿态的方法，其特征在于，包括以下步骤：

安装单目摄像头，控制与地面距离预定高度H；

测量标准牛站立时的高度h₀，并计算单目摄像头拍摄的标准牛站立时的身体面积s₀；

识别并计算单目摄像头拍摄的图像中的目标牛的身体面积s_x；

根据牛的身体面积与牛的高度之间的比值，计算目标牛的高度h_x；

根据目标牛的高度h_x判断牛的姿态。

2.如权利要求1所述的基于单目摄像头估计动物姿态的方法，其特征在于，所述测量标准牛站立时的高度h₀，并计算单目摄像头拍摄的标准牛站立时的身体面积s₀的具体步骤包括：

选取一头牛作为标准牛；

测量标准牛站立时的高度h₀；

使用单目摄像头拍摄标准牛站立时的图像；

识别并计算标准牛站立时的图像中的身体面积s₀。

3.如权利要求2所述的基于单目摄像头估计动物姿态的方法，其特征在于，所述标准牛的选取，选取一头牛的高度和身体面积作为标准牛的高度h₀和身体面积s₀，或者选取多头牛的高度和身体面积的平均值作为标准牛的高度h₀和身体面积s₀。

4.如权利要求2所述的基于单目摄像头估计动物姿态的方法，其特征在于，所述根据牛的身体面积与牛的高度之间的比值计算目标牛的高度h_x的步骤具体包括：

使用单目摄像头拍摄目标牛的图像；

识别并计算目标牛的图像中的身体面积s_x；

根据式（1）中的比例关系计算目标牛的高度h_x：

。

5.如权利要求4所述的基于单目摄像头估计动物姿态的方法，其特征在于，所述根据目标牛的高度h_x判断牛的姿态的步骤具体包括：

根据标准牛的高度h₀设定牛的高度的阈值h_i；

比较目标牛的高度h_x与牛的高度的阈值h_i，根据比较结果判断目标牛的状态；

当h_x≥h_i时，判定目标牛为站立状态；

当h_xh_i时，判定目标牛为躺卧状态。

6.如权利要求5所述的基于单目摄像头估计动物姿态的方法，其特征在于，所述牛的高度的阈值h_i的设定方式包括：

方式1，选取一头标准牛时，标准牛的站立状态时的高度h₀和躺卧状态时的高度h₁的中间值；

方式2，选取多头标准牛时，多头标准牛的站立状态时的高度h₀和躺卧状态时的高度h₁的平均值。

7.如权利要求1所述的基于单目摄像头估计动物姿态的方法，其特征在于，所述标准牛的身体面积s₀和所述目标牛的身体面积s_x的计算步骤，具体包括：

从单目摄像头拍摄的视频中截取图像；

对图像中的数据语义进行分割标注；

采用Mask R-CNN算法，对标注后的图像数据进行训练，得到初始模型；

使用训练图像集对初始模型进行训练，得到最终的分割模型

从输出图像中获取牛的对应分割图像，统计各分割图像所包含的像素点的个数，通过二值转化，以及加和运算，得到对应的牛的身体面积。