本發(fā)明屬于畜牧養(yǎng)殖，具體涉及一種用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、母豬察情是指在產(chǎn)豬養(yǎng)殖過(guò)程中，通過(guò)觀察母豬在公豬靠近時(shí)的行為和生理變化判斷母豬是否進(jìn)入發(fā)情期，以便及時(shí)進(jìn)行配種，提高繁殖效率和產(chǎn)仔率。母豬發(fā)情周期一般為21天，發(fā)情持續(xù)時(shí)間為2-5天，排卵的多少直接決定著產(chǎn)仔量的多少。因此，準(zhǔn)確地察情并在最佳時(shí)機(jī)進(jìn)行配種對(duì)于確保母豬高產(chǎn)仔率和良好的繁殖性能至關(guān)重要。

2、現(xiàn)有技術(shù)中通常采用人工觀察等方式對(duì)母豬是否發(fā)情進(jìn)行識(shí)別，例如觀察母豬的身體狀態(tài)或通過(guò)控制公豬經(jīng)過(guò)母豬豬舍來(lái)刺激母豬產(chǎn)生發(fā)情期的反射行為的方式來(lái)判斷母豬是否處于或即將處于發(fā)情期。這種判定方式不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還容易出現(xiàn)偏差，而且還存在豬與豬之間疾病傳播的風(fēng)險(xiǎn)，往往達(dá)不到預(yù)想的效果。

3、有鑒于此，有必要提出一種用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置及方法來(lái)解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置及方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、一種用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置，包括：

4、底盤(pán)機(jī)器人，所述底盤(pán)機(jī)器人底部具有行走機(jī)構(gòu)，所述底盤(pán)機(jī)器上設(shè)有定位導(dǎo)航模塊、避障雷達(dá)模塊和無(wú)線傳輸模塊；所述無(wú)線傳輸模塊信號(hào)連接服務(wù)器；

5、多軸調(diào)節(jié)機(jī)械臂，所述多軸調(diào)節(jié)機(jī)械臂固接在所述底盤(pán)機(jī)器人頂部，所述多軸調(diào)節(jié)機(jī)械臂包括相互鉸接的多個(gè)活動(dòng)臂，遠(yuǎn)離所述底盤(pán)機(jī)器人一端的所述活動(dòng)臂末端活動(dòng)連接有固定安裝座；

6、仿生公豬頭，所述仿生公豬頭可拆卸連接在所述固定安裝座上，所述仿生公豬頭上設(shè)有功放模塊、氣味釋放裝置和氣味采集傳感器；

7、影像采集裝置，所述影像采集裝置包括至少一個(gè)高清攝像頭、紅外攝像采集單元和聲音采集單元。

8、優(yōu)選地，所述氣味釋放裝置的出氣口位于所述仿生公豬頭的鼻孔。

9、優(yōu)選地，所述影像采集裝置還包括位于所述仿生公豬頭兩眼內(nèi)的仿真眼球攝像頭。

10、優(yōu)選地，所述多軸調(diào)節(jié)機(jī)械臂包括固接在底盤(pán)機(jī)器人頂部的固定支座，所述固定支座上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一活動(dòng)臂，所述第一活動(dòng)臂包括豎直向上的兩個(gè)支臂，兩所述支臂之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接第二活動(dòng)臂，所述第二活動(dòng)臂與所述第一活動(dòng)臂結(jié)構(gòu)相同，所述第二活動(dòng)臂上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第三活動(dòng)臂，所述第三活動(dòng)臂水平向前延伸，并在其端部同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第四活動(dòng)臂，所述固定安裝座固接在所述第四活動(dòng)臂的端部。

11、優(yōu)選地，所述仿生公豬頭的臉部正面安裝有多個(gè)距離傳感器。

12、優(yōu)選地，所述底盤(pán)機(jī)器人內(nèi)還包括用于控制所述行走機(jī)構(gòu)的工控機(jī)，所述工控機(jī)與所述定位導(dǎo)航模塊、所述避障雷達(dá)模塊均電性連接。

13、優(yōu)選地，所述底盤(pán)機(jī)器人上固接有操控模塊，所述操控模塊包括人機(jī)交互顯示屏和位于所述人機(jī)交互顯示屏側(cè)邊的電源開(kāi)關(guān)和實(shí)體按鈕。

14、一種用于識(shí)別母豬發(fā)情的方法，采用上述任一項(xiàng)所述的用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置，該方法包括：

15、在公豬察情狀態(tài)下獲取母豬的視頻信息、聲音信息、體溫信息和氣味信息；

16、根據(jù)所述視頻信息，識(shí)別母豬是否存在發(fā)情的姿態(tài)行為；若存在，計(jì)算母豬作出發(fā)情的姿態(tài)行為的持續(xù)時(shí)間，并與預(yù)設(shè)發(fā)情閾值進(jìn)行比對(duì)，若大于預(yù)設(shè)發(fā)情閾值，則判定母豬為發(fā)情；

17、根據(jù)所述視頻信息，提取母豬與仿生公豬頭的互動(dòng)次數(shù)；判定母豬與仿真公豬頭互動(dòng)次數(shù)是否大于預(yù)設(shè)發(fā)情閾值，若大于預(yù)設(shè)發(fā)情閾值，則判定母豬為發(fā)情；

18、根據(jù)所述聲音信息，提取是否存在發(fā)情的叫聲；若存在，計(jì)算母豬發(fā)出發(fā)情叫聲的持續(xù)時(shí)間，并與預(yù)設(shè)發(fā)情閾值進(jìn)行比對(duì)，若大于預(yù)設(shè)發(fā)情閾值，則判定母豬為發(fā)情；

19、根據(jù)所述氣味信息，提取是否存在發(fā)情的氣味信息；若存在，計(jì)算母豬發(fā)出氣味信息的濃度，并與預(yù)設(shè)發(fā)情閾值進(jìn)行比對(duì)，若大于預(yù)設(shè)發(fā)情閾值，則判定母豬為發(fā)情。

20、優(yōu)選地，根據(jù)所述視頻信息，提取母豬與仿生公豬頭的互動(dòng)次數(shù)，包括：

21、通過(guò)影像采集裝置，采集母豬的反應(yīng)，結(jié)合軟件分析母豬的表現(xiàn)動(dòng)作，來(lái)判定母豬在單位時(shí)間內(nèi)與仿生公豬頭的互動(dòng)次數(shù)和形態(tài)，予以記錄，形成系統(tǒng)判斷；

22、所述系統(tǒng)判斷是利用基于yolov5的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)二維視頻圖像中豬鼻接觸的判定。

23、優(yōu)選地，基于yolov5的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)二維視頻圖像中豬鼻接觸的判定，包括：

24、使用yolov5網(wǎng)絡(luò)提取點(diǎn)圖像幀內(nèi)特征，對(duì)真實(shí)豬鼻進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，求得其第一圖像位置；

25、利用事先標(biāo)定好的目標(biāo)豬鼻的第二圖像位置；根據(jù)所述第一圖像位置和所述第二圖像位置的距離判定單幀圖像是否接觸；

26、利用多幀圖像計(jì)算接觸的次數(shù)，當(dāng)接觸次數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)閾值，則判定為接觸成功。

27、本發(fā)明公開(kāi)了以下技術(shù)效果：

28、本發(fā)明裝置結(jié)合了自動(dòng)導(dǎo)航、巡檢、察情、仿真模擬公豬、數(shù)據(jù)分析等特點(diǎn)，針對(duì)養(yǎng)殖過(guò)程中的母豬發(fā)情進(jìn)行監(jiān)控和判斷，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)情期母豬，并及時(shí)采取人工干預(yù)配種，進(jìn)而提高母豬的精準(zhǔn)配種率。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明裝置和方法，通過(guò)采集母豬的姿態(tài)、行為、聲音、氣味和體溫，綜合判斷母豬是否處于發(fā)情期，具有判定準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，且數(shù)據(jù)采集智能化、自動(dòng)化，數(shù)據(jù)分析精準(zhǔn)化，能夠準(zhǔn)確及時(shí)的了解母豬是否進(jìn)入發(fā)情期，以便及時(shí)進(jìn)行配種，提高繁殖效率和產(chǎn)仔率。

技術(shù)特征：

1.一種用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置，其特征在于，所述氣味釋放裝置的出氣口位于所述仿生公豬頭(8)的鼻孔(80)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置，其特征在于，所述影像采集裝置(18)還包括位于所述仿生公豬頭(8)兩眼內(nèi)的仿真眼球攝像頭(81)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置，其特征在于，所述多軸調(diào)節(jié)機(jī)械臂包括固接在底盤(pán)機(jī)器人(1)頂部的固定支座(2)，所述固定支座(2)上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一活動(dòng)臂(3)，所述第一活動(dòng)臂(3)包括豎直向上的兩個(gè)支臂，兩所述支臂之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接第二活動(dòng)臂(4)，所述第二活動(dòng)臂(4)與所述第一活動(dòng)臂(3)結(jié)構(gòu)相同，所述第二活動(dòng)臂(4)上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第三活動(dòng)臂(5)，所述第三活動(dòng)臂(5)水平向前延伸，并在其端部同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第四活動(dòng)臂(6)，所述固定安裝座(7)固接在所述第四活動(dòng)臂(6)的端部。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置，其特征在于，所述仿生公豬頭(8)的臉部正面安裝有多個(gè)距離傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置，其特征在于，所述底盤(pán)機(jī)器人(1)內(nèi)還包括用于控制所述行走機(jī)構(gòu)的工控機(jī)，所述工控機(jī)與所述定位導(dǎo)航模塊(12)、所述避障雷達(dá)模塊(15)均電性連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置，其特征在于，所述底盤(pán)機(jī)器人(1)上固接有操控模塊(9)，所述操控模塊(9)包括人機(jī)交互顯示屏和位于所述人機(jī)交互顯示屏側(cè)邊的電源開(kāi)關(guān)(91)和實(shí)體按鈕(92)。

8.一種用于識(shí)別母豬發(fā)情的方法，采用權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置，其特征在于，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于識(shí)別母豬發(fā)情的方法，其特征在于，根據(jù)所述視頻信息，提取母豬與仿生公豬頭(8)的互動(dòng)次數(shù)，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于識(shí)別母豬發(fā)情的方法，其特征在于，基于yolov5的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)二維視頻圖像中豬鼻接觸的判定，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種用于識(shí)別母豬發(fā)情的裝置及方法，涉及畜牧養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括底盤(pán)機(jī)器人，底盤(pán)機(jī)器上設(shè)有定位導(dǎo)航模塊、避障雷達(dá)模塊和無(wú)線傳輸模塊，無(wú)線傳輸模塊信號(hào)連接服務(wù)器；底盤(pán)機(jī)器人頂部固接有多軸調(diào)節(jié)機(jī)械臂，多軸調(diào)節(jié)機(jī)械臂包括相互鉸接的多個(gè)活動(dòng)臂，活動(dòng)臂末端活動(dòng)連接有固定安裝座；仿生公豬頭可拆卸連接在固定安裝座上，仿生公豬頭上設(shè)有功放模塊、氣味釋放裝置、氣味采集傳感器；該裝置還包括影像采集裝置，影像采集裝置包括至少一個(gè)高清攝像頭、紅外攝像采集單元和聲音采集單元。本發(fā)明裝置和方法，通過(guò)采集母豬的姿態(tài)、行為、聲音、氣味和體溫，綜合判斷母豬是否處于發(fā)情期，具有判定準(zhǔn)確、省時(shí)省力的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：唐湘方,熊本海,周夢(mèng)婷,鄭姍姍,王輝,李志虎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10