[发明专利]一种基于计算机视觉的畜牧业家畜体温监控方法与系统

权利要求书

1.一种基于计算机视觉的畜牧业家畜体温监控方法，其特征在于，该方法包括：

分别获取可见光图像和热成像图像，并得到可见光面部图像和热成像面部图像；

根据所述可见光图像，构建家畜三维模型，对每个家畜三维模型进行分类，获得家畜眼睛为睁开状态的家畜三维模型，并对家畜眼睛处于睁开状态的家畜三维模型进行图像切割，得到家畜头部模型；

其中，分类的过程具体为：1）对家畜三维模型进行标记，当家畜三维模型的面部与相机视角存在一定倾斜角度时，即眼内角明显显现出来，同时家畜的眼睛为睁开状态时，则该家畜三维模型图像标记为1，若家畜眼睛为紧闭状态，则该家畜三维模型图像标记为0；2）利用标记的家畜三维模型图像对分类网络进行训练，分类网络的输入为家畜三维模型图像，输出为家畜三维模型图像标记为1、0的概率；3）最终判断每个家畜三维模型图像的标记，对于分类网络的输出，采用Argmax操作获取图像的标记，根据标记对家畜三维模型进行分类，若家畜三维模型图像标记为1，则进行后续计算；即对家畜三维模型图像标记为1的家畜三维模型进行图像切割，得到每个家畜的家畜头部模型；

根据所述家畜头部模型，获取包含家畜眼睛的模型面部图像；获取模型面部图像的纹理信息得到模型纹理图像；

将可见光面部图像、热成像面部图像、模型面部图像以及模型纹理图像进行融合得到面部特征图像；

利用神经网络对面部特征图像进行处理得到家畜眼内角点高斯分布图，进而得到眼内角点坐标；根据所述眼内角点坐标以及所述热成像面部图像，确定眼内角点的温度为家畜的体温。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的畜牧业家畜体温监控方法，其特征在于，所述获取模型面部图像的纹理信息得到模型纹理图像具体为：

采用灰度共生矩阵对所述模型面部图像进行纹理特征提取，得到纹理特征熵图像，记为模型纹理图像，该模型纹理图像与模型面部图像大小相同。

3.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的畜牧业家畜体温监控方法，其特征在于，所述神经网络的训练过程具体为：

根据可见光图像和热成像图像中的家畜眼内角点坐标进行标注，以标注点为中心生成大小为n×m的家畜眼内角点高斯分布图，得到标签数据；面部特征图像为训练时神经网络的输入，标签数据为训练时神经网络的输出，对神经网络进行训练，得到训练好的神经网络。

4.根据权利要求3所述的一种基于计算机视觉的畜牧业家畜体温监控方法，其特征在于，所述神经网络的损失函数为：

其中，表示神经网络输出的家畜眼内角在位置处的概率，表示标签数据中家畜眼内角在位置处的概率，N表示家畜内眼角点的高斯分布图的像素数量，家畜内眼角点高斯分布图尺寸大小为n×m，、为超参数。