[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

说明书

本发明公开了一种基于单目摄像头估计动物姿态的方法及系统与计算机可读存储介质，包括以下步骤：安装单目摄像头，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。使用单目摄像头监控牛的健康状况，不仅安装方法简单，而且降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及牲畜养殖监控技术领域，具体涉及一种基于单目摄像头估计动物姿态的方法及系统与计算机可读存储介质。

背景技术

在养牛的过程中，牛的躺卧是监测牛只健康的重要指标之一，牛只有站立和躺卧两种状态，牛长时间躺卧不起，是判断牛是否生病的最初表现之一。深度摄像头具有深度检测功能，可以利用视差原理求取目标物体的深度，利用深度摄像头检测牛的状态，以初步判断牛的健康状况。

但是，深度摄像头的价格昂贵，处于成本考虑，通常只能通过安装在牛棚顶部的单目摄像头，顶棚摄像头处于垂直拍摄的状态，由于俯视信息不全，难以准确估计牛只的躺卧。

发明内容

本发明的目的是提出一种实现方法简单、成本低廉的基于单目摄像头估计动物姿态的方法及系统与计算机可读存储介质。

为达到上述目的，本发明提出了一种基于单目摄像头估计动物姿态的方法，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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：

。

进一步地，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；