[发明专利]一种奶牛清洁度自动评分方法、系统、存储介质及设备

说明书

本发明涉及一种奶牛清洁度自动评分方法、系统、存储介质及设备，其包括：获取每个奶牛的RGB‑D图像和个体识别信息；对每个奶牛的所述RGB‑D图像进行身体部位分割，将奶牛图像分割为头、躯干、四肢、乳房、尾部和侧腹或臀部区域；选定五个区域进行区域清洁度评分，所述五个区域为后腿侧面、侧腹、臀部、小腿以及乳房的侧面和后面。本发明可替代人工清洁度评分，降低劳动力成本，便于清洁度评分的标准化操作，提高可靠性，克服了挤奶转台因人工评分停留时间造成的间断性运行问题。本发明可以广泛在农业家畜自动化领域中应用。

技术领域

本发明涉及一种农业家畜自动化领域，特别是关于一种奶牛清洁度自动评分方法、系统、存储介质及设备。

背景技术

奶牛的体表清洁度与健康状况密切相关，尤其显著影响奶牛乳房炎发病率，特别是环境性致病菌引起的乳房炎发病率。保持牛体卫生，特别是后躯和乳房卫生，对于预防乳房炎,特别是环境性乳房炎的发生具有重要意义。近年来，国外开发了多套牛体卫生评分的标准，并应用于生产实践，获得良好的评估效果。国外常用的评估标准体系，大多是对奶牛皮肤表面多个部位进行分别四分制或五分制评估，由工作人员定期对牛群做一次牛体清洁度评估，评估部位主要包括奶牛腹部、后腿以及乳房，以保障牛群福利。例如，Cook制定的对奶牛皮肤表面3个部位进行评估，侧腹和后侧乳房，后腿；Schreiner和Ruegg开发了牛体乳房清洁度评分标准，对奶牛皮肤表面4个部位进行评估，分别是腿部、腹部侧面、腹部和乳房。

目前国内尚无完整的评分标准和评估体系，且目前评价体系均是由人为评估，其评估的差异性可能很大，所以该种方式会影响评估的准确率，对大规模的牧场来说，评估工作大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种奶牛清洁度自动评分方法、系统、存储介质及设备，其能降低劳动力成本，便于清洁度评分的标准化操作，提高可靠性，克服了挤奶转台因人工评分停留时间造成的间断性运行问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种奶牛清洁度自动评分方法，其包括：获取每个奶牛的RGB-D图像和个体识别信息；对每个奶牛的所述RGB-D图像进行身体部位分割，将奶牛图像分割为头、躯干、四肢、乳房、尾部和侧腹或臀部区域；选定五个区域进行区域清洁度评分，所述五个区域为后腿侧面、侧腹、臀部、小腿以及乳房的侧面和后面。

进一步，所述每个奶牛的RGB-D图像和个体识别信息的采集获取，包括：

分别采集奶牛侧面以及后部的彩色图和深度图像；

采用众数滤波器和加权平局相移算法，利用所述彩色图和所述深度图像分别计算奶牛侧面以及后部的新的深度图像。

进一步，所述对每个奶牛的所述RGB-D图像进行身体部位分割，包括：

利用所述新的深度图像和背景深度图像进行图像筛选，通过计算目标的大小，宽高比，以及包含孔洞大小，去除不合格的图片；

分割奶牛深度图像，将奶牛从背景中分割出来；

在分割出的奶牛图像中，通过特征距离变换、细化和特征检测，获得初步的奶牛骨架图，提取骨架特征，包括骨架端点、分叉点和骨架分支；

根据提取的骨架特征进行骨架分类，基于分类结果进行身体部位分割。

进一步，所述分割奶牛深度图像，包括：

将背景深度图像与筛选后的新的深度图像相减，确定奶牛所处的深度范围，得到恢复的深度图像；

利用中值滤波消除噪声，获得分割图像以获得奶牛掩膜。

进一步，所述根据提取的骨架特征进行骨架分类，包括：

计算待匹配图像骨架相邻端节点路径向量，并与预先存储的模板计算距离相似度矩阵，根据距离相似度矩阵得到最接近的骨架模板，匹配对应的头、四肢、尾部骨架端节点；