[发明专利]基于图像识别的猪健康预警系统及方法

权利要求书

1.基于图像识别的猪健康预警系统，其特征在于，所述系统包括：数据采集单元、数据处理单元、数据耦合判断单元和数据分析单元；所述数据采集单元配置用于采集猪场运行数据和猪图像数据；所述猪场运行数据至少包括：温度、湿度、光照强度和微生物数量；所述数据处理单元配置用于将获取到的猪场运行数据进行数据预处理，以得到猪场预处理数据，同时将猪图像数据进行图像预处理，以得到图像预处理数据；所述数据耦合判断单元，配置用于基于预设的数据耦合判断结果模型，将猪场预处理数据和图像预处理数据进行耦合判断，得到数据耦合判断结果；若数据耦合判断结果判断猪场预处理数据和图像预处理数据达成耦合，则保留猪场预处理数据和图像预处理数据；若数据耦合判断结果判断猪场预处理数据和图像预处理数据未达成耦合，则舍弃该猪场预处理数据和该图像预处理数据；所述数据分析单元，配置用于使用预设的猪场健康数据分析模型对猪场预处理数据进行数据分析，以得到猪场数据分析结果，同时使用预设的猪健康图像分析模型对图像预处理数据图像数据分析，以得到图像数据分析结果，使用猪场数据分析结果对图像数据分析结果进行校正，以得到最终的预警结果。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，数据处理单元，将获取到的猪场运行数据数据预处理的方法包括：设定一个时间间隔，将获取到的湿度、温度、光照强度和微生物数量的数据按照时间先后顺序，按照设定的时间间隔，将这些数据均进行划分，得到多个温度数据分组、湿度数据分组、光照强度数据分组和微生物数量数据分组，并将同一时间区间内的温度数据分组、湿度数据分组、光照强度数据分组和微生物数量数据分组归为一类，得到多个运行数据类，完成猪场运行数据预处理。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据处理单元，将猪图像数据进行图像预处理，以得到图像预处理数据的方法包括：按照设定的时间间隔，将获取到的图像数据进行划分，得到多个图像数据分组，完成猪图像数据预处理。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据耦合判断单元，基于预设的数据耦合判断结果模型，将猪场预处理数据和图像预处理数据进行耦合判断，得到数据耦合判断结果的方法包括：将同一时间区间内的运行数据类和图像数据分组使用预设的数据耦合判断模型进行耦合判断；所述数据耦合判断模型使用如下公式进行表示：；其中，为运行数据类内数据的个数，为图像数据分组中像素值的个数，所述像素值的个数定义为不相等的像素值的类别数；为图像数据分组；；为调整系数，取值范围为：3~6；将计算得到的耦合值与预设的阈值范围进行比较，根据比较结果，判断猪场预处理数据与图像预处理数据是否形成耦合，以此得到数据耦合判断结果。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据分析单元，使用预设的猪场健康数据分析模型对猪场预处理数据进行数据分析，以得到猪场数据分析结果的方法执行以下步骤：使用预设的猪场健康数据分析分别对每个运行数据类进行数据分析，具体包括：对运行数据类中的每个数据均进行数据格式的统一得到目标数据，并对所述目标数据中的各数据形式按照属性进行归一化处理，生成目标矩阵；通过猪场健康数据分析模型对所述目标矩阵进行属性集选择，筛选出目标属性集构成样本矩阵；对所述样本矩阵再次猪场健康数据分析模型进行属性集选择，以得到样本特征，将该样本特征与历史健康样本特征进行差异比对，计算两者的差异值，将该差异值作为修正值；该修正值为最终得到的猪场数据分析结果。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述猪场健康数据分析模型使用如下公式进行表示：；其中，为目标数据，以矩阵形式进行表示，为分类矩阵，为矩阵的转置运算，为矩阵的阶数，为样本矩阵。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据分析单元使用预设的猪健康图像分析模型对图像预处理数据图像数据分析，以得到图像数据分析结果的方法执行以下步骤：首先使用猪健康图像分析模型对图像预处理数据进行第一次特征提取，得到第一特征；再分别对第一特征进行二次特征提取和二次特征归一化提取；基于二次特征提取的结果和二次特征归一化的提取结果分别与历史图像样本特征进行差异比对，根据两者的差异比值，再进行取平均值，以得到图像数据分析结果。