籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種糞便監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，尤其涉及一種籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)方法及系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 籠養(yǎng)是常用的家禽規(guī)?；B(yǎng)殖方式，其優(yōu)點(diǎn)是糞便可通過(guò)傳送帶統(tǒng)一處理。實(shí)際 養(yǎng)殖中，家禽糞便是判斷家禽是否健康的重要依據(jù)，正常的家禽糞便為帶白頭的條狀青灰 色糞便，其他不同顏色、不同數(shù)量的糞便反映雞群處于不同的亞健康狀態(tài)。因此，通過(guò)對(duì)家 禽糞便的監(jiān)測(cè)，養(yǎng)殖人員可以得知雞群的健康狀況，并通過(guò)調(diào)整飲食、增加免疫來(lái)進(jìn)行調(diào) To
[0003] 目前獲知家禽糞便情況通常采用人工觀察的方式，即養(yǎng)殖人員在雞舍中巡視查看 家禽糞便。這種方法的缺點(diǎn)是耗時(shí)費(fèi)力，不能準(zhǔn)確全面了解籠內(nèi)雞群的糞便情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服【背景技術(shù)】中人工觀察家禽糞便情況的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種 籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)對(duì)糞便顏色和面積進(jìn)行識(shí)別，結(jié)合傳送帶 獲得所有籠內(nèi)雞群的糞便狀況。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0006] -、一種籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)方法：
[0007] 將雞籠放置在傳送帶上方，置有雞籠中雞糞便落在傳送帶上沿傳送帶傳送，通過(guò) CCD相機(jī)依次采集傳送帶上雞糞便的圖像，經(jīng)圖像處理獲得傳送帶上糞便的顏色和稀稠程 度，獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)糞便的顏色和稀稠程度與已知的糞便-疾病關(guān)系進(jìn)行對(duì)比得到糞便 的種類，對(duì)各個(gè)雞籠內(nèi)雞群健康進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0008] 所述的糞便的稀稠程度是經(jīng)圖像處理統(tǒng)計(jì)不同顏色糞便的面積獲得的。
[0009] 所述經(jīng)圖像處理獲得傳送帶上糞便的顏色和稀稠程度具體為：
[0010] 首先，建立背景圖像:利用CCD相機(jī)采集傳送帶無(wú)糞便時(shí)的圖像，作為背景圖像Bo;
[0011] 然后，提取差分圖像:將CCD相機(jī)采集到傳送帶有糞便的圖像與背景圖像B〇進(jìn)行減 差，獲得差分圖像，具體是對(duì)CCD相機(jī)采集的第η個(gè)雞籠對(duì)應(yīng)的傳送帶圖像B n與背景圖像B〇進(jìn) 行減差；
[0012] 接著，對(duì)提取后的差分圖像進(jìn)行顏色識(shí)別和面積計(jì)算:基于HSV色彩空間將差分圖 像分割成若干個(gè)區(qū)域進(jìn)行顏色識(shí)別，然后對(duì)各個(gè)區(qū)域二值化，獲得區(qū)域面積大??；
[0013] 最后，將相同顏色糞便的面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到糞便的稀稠程度:設(shè)定稀稠程度 的閾值為S，若單個(gè)糞便區(qū)域的面積大于S，可認(rèn)為該糞便為稀糞便，小于S則認(rèn)定為干糞便。 [0014]二、一種籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：
[0015]包括雞籠、傳送帶、相機(jī)支架、CCD相機(jī)、電機(jī)和電腦;傳送帶放置在一排雞籠的正 下方承接雞籠落下的雞糞，相機(jī)支架固定在傳送帶沿傳送方向末端的上方，CCD相機(jī)安裝在 相機(jī)支架上，電機(jī)帶動(dòng)傳送帶運(yùn)行，CCD相機(jī)和電機(jī)均連接到電腦。
[0016] 所述的相機(jī)支架采用方形鋼管。
[0017] 所述的CCD相機(jī)鏡頭對(duì)向傳送帶末端出口處，用于拍攝傳送帶圖像。
[0018] 現(xiàn)有家禽養(yǎng)殖中的糞便均未合理利用，而規(guī)?；B(yǎng)殖的家禽數(shù)量較大，現(xiàn)有根本 沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)采用圖像識(shí)別和檢測(cè)雞只糞便的技術(shù)方案，本發(fā)明采用的圖像處理在家禽養(yǎng)殖 的糞便監(jiān)測(cè)上，合理利用了家禽排泄物的資源，其是本領(lǐng)域技術(shù)人員不容易想到，其通過(guò)圖 像處理監(jiān)測(cè)家禽糞便可了解家禽的健康狀況。
[0019] 本發(fā)明具有的有益的效果是：
[0020] 1、該系統(tǒng)可在雞籠現(xiàn)有的傳送帶基礎(chǔ)上加裝完成，節(jié)省了養(yǎng)殖設(shè)備成本。
[0021] 2、養(yǎng)殖期間固定時(shí)間開(kāi)啟該系統(tǒng)，可以及時(shí)并準(zhǔn)確地獲得各個(gè)雞籠內(nèi)雞群的排糞 情況，減少了雞舍工作人員的工作量。
[0022] 3、通過(guò)與正常糞便的顏色和面積對(duì)比，可以判斷家禽的健康狀況，反映飲食或免 疫是否存在問(wèn)題。
[0023]本發(fā)明可用于對(duì)籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖2是本發(fā)明相機(jī)觸發(fā)的流程圖。
[0026] 圖3是本發(fā)明糞便監(jiān)測(cè)信息獲取的流程圖。
[0027] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例圖像采集獲得的糞便示意圖。
[0028]圖中：1、雞籠;2、傳送帶;3、相機(jī)支架;4、CCD相機(jī);5、電機(jī);6、電腦。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0030] 如圖1所示，包括雞籠1、傳送帶2、相機(jī)支架3、(XD相機(jī)4、電機(jī)5和電腦6;傳送帶2放 置在一排雞籠1的正下方承接雞籠1落下的雞糞，相機(jī)支架3固定在傳送帶2沿傳送方向末端 的上方，C⑶相機(jī)4安裝在相機(jī)支架5上，電機(jī)5帶動(dòng)傳送帶2運(yùn)行，(XD相機(jī)4和電機(jī)5均連接到 電腦6。電腦6控制電機(jī)5定時(shí)開(kāi)啟，觸發(fā)CCD相機(jī)4運(yùn)行圖像處理程序，保存各個(gè)雞籠內(nèi)雞群 的糞便信息。
[0031] 相機(jī)支架3采用方形鋼管。
[0032] C⑶相機(jī)4鏡頭對(duì)向傳送帶末端出口處，用于拍攝傳送帶圖像。
[0033] 相機(jī)支架固定在傳送帶上方，(XD相機(jī)安裝在相機(jī)支架上，電機(jī)帶動(dòng)傳送帶運(yùn)行， 電機(jī)和CCD相機(jī)連接到電腦;傳送帶運(yùn)行時(shí)，每移動(dòng)單個(gè)雞籠長(zhǎng)度的距離，觸發(fā)CCD相機(jī)獲取 傳送帶圖像，直到獲得所有雞籠下方傳送帶的圖像。
[0034] 本發(fā)明的實(shí)施例及其具體實(shí)施工作過(guò)程如下：
[0035] 如圖1所示，雞籠1下方安裝有傳送帶2,用于承接雞糞，長(zhǎng)10m，材質(zhì)是表面光滑的 白色橡膠。相機(jī)支架3支架采用邊長(zhǎng)50mm方形鋼管，固定在雞籠框架上，位于傳送帶2末端上 方，CCD相機(jī)4安裝在相機(jī)支架3上，鏡頭對(duì)向傳送帶，可獲得清晰的傳送帶圖像。電機(jī)5固定 在雞籠一端的豎支撐架上，帶動(dòng)傳送帶2運(yùn)行，CCD相機(jī)4和電機(jī)5分別連接到電腦6。
[0036]如圖2所示觸發(fā)相機(jī)進(jìn)行采集，設(shè)定傳送帶運(yùn)行速度為v，單個(gè)雞籠長(zhǎng)度為L(zhǎng)，該層 雞籠數(shù)為N，每隔時(shí)間t，觸發(fā)CCD相機(jī)獲取傳送帶圖像。
[0038]電腦6控制電機(jī)工作以及處理CCD相機(jī)獲得圖像，同時(shí)可保存處理后的圖像數(shù)據(jù)和 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
[0039] 養(yǎng)殖期間系統(tǒng)定時(shí)開(kāi)啟，電機(jī)帶動(dòng)傳送帶運(yùn)行，每當(dāng)傳送帶移動(dòng)單個(gè)雞籠長(zhǎng)度的 距離，CCD相機(jī)觸發(fā)獲取傳送帶的圖像，直到獲得所有雞籠下方傳送帶的圖像。所有圖像經(jīng) 程序處理后得到雞籠對(duì)應(yīng)雞群的糞便顏色，統(tǒng)計(jì)不同顏色糞便的面積，由面積確定糞便的 稀稠程度，糞便的顏色和稀稠程度作為判斷雞群健康狀況的依據(jù)。如圖3所示具體采用以下 方式：
[0040] 首先，建立背景圖像:利用CCD相機(jī)采集傳送帶無(wú)糞便時(shí)的圖像，作為背景圖像Bo;
[0041] 然后，提取差分圖像:對(duì)CCD相機(jī)采集的第η個(gè)雞籠對(duì)應(yīng)的傳送帶圖像仏與背景圖 像Bo進(jìn)行減差，獲得差分圖像；
[0042]接著，對(duì)提取后的差分圖像進(jìn)行顏色識(shí)別和面積計(jì)算:基于HSV色彩空間將差分圖 像分割成若干個(gè)區(qū)域進(jìn)行顏色識(shí)別，然后對(duì)各個(gè)區(qū)域二值化，獲得區(qū)域面積大??；
[0043] 最后，將相同顏色糞便的面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到糞便的稀稠程度:設(shè)定稀稠程度 的閾值為S，若單個(gè)糞便區(qū)域的面積大于S，可認(rèn)為該糞便為稀糞便，小于S則認(rèn)定為干糞便。 依此，圖4中糞便A、B可認(rèn)定為稀糞便，糞便C、D、E、F為干糞便。
[0044] 按本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，正常的雞糞便為帶白頭的條狀青灰色糞便，其他顏色或 形狀的糞便說(shuō)明雞群健康存在問(wèn)題。例如，糞便為白色糊狀，可能發(fā)生雞白痢或者傳染性法 氏囊病;雞排出紅色糞便最常見(jiàn)的原因是球蟲病;黑色糞便屬血便的一種，說(shuō)明消化道存在 問(wèn)題;綠色糞便由膽汁和倡導(dǎo)脫落細(xì)胞相混而成，最常見(jiàn)原因是新城疫;黃色稀便則說(shuō)明雞 群可能患有組織滴蟲病或鏈球菌病;而硫磺色稀樣糞便代表雞群患上心包積液綜合征。將 各個(gè)雞籠雞群的糞便顏色特征和稀稠程度與以上情況進(jìn)行比對(duì)，可以獲得各個(gè)雞籠內(nèi)雞群 的健康狀況。
[0045] 本發(fā)明通過(guò)圖像處理方法檢測(cè)雞只糞便，將雞群的健康狀況以報(bào)表等形式通知養(yǎng) 殖管理人員，可對(duì)突發(fā)狀況進(jìn)行預(yù)警，并針對(duì)性地調(diào)整水料供應(yīng)或安排飲水、注射免疫，降 低了養(yǎng)殖的風(fēng)險(xiǎn)和成本，技術(shù)效果顯著突出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:將雞籠放置在傳送帶上方，置有雞籠中雞 糞便落在傳送帶上沿傳送帶傳送，通過(guò)CCD相機(jī)依次采集傳送帶上雞糞便的圖像，經(jīng)圖像處 理獲得傳送帶上糞便的顏色和稀稠程度，獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)糞便的顏色和稀稠程度與已 知的糞便-疾病關(guān)系進(jìn)行對(duì)比得到糞便的種類，對(duì)各個(gè)雞籠內(nèi)雞群健康進(jìn)行監(jiān)測(cè)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:所述的糞便的稀稠 程度是經(jīng)圖像處理統(tǒng)計(jì)不同顏色糞便的面積獲得的。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:所述經(jīng)圖像處理獲 得傳送帶上糞便的顏色和稀稠程度具體為： 首先，建立背景圖像:利用CCD相機(jī)采集傳送帶無(wú)糞便時(shí)的圖像，作為背景圖像Bo; 然后，提取差分圖像:將CCD相機(jī)采集到傳送帶有糞便的圖像與背景圖像Bo進(jìn)行減差，獲 得差分圖像，具體是對(duì)CCD相機(jī)采集的第η個(gè)雞籠對(duì)應(yīng)的傳送帶圖像Bn與背景圖像Bo進(jìn)行減 差； 接著，對(duì)提取后的差分圖像進(jìn)行顏色識(shí)別和面積計(jì)算:基于HSV色彩空間將差分圖像分 割成若干個(gè)區(qū)域進(jìn)行顏色識(shí)別，然后對(duì)各個(gè)區(qū)域二值化，獲得區(qū)域面積大?。? 最后，將相同顏色糞便的面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到糞便的稀稠程度。4. 用于實(shí)施權(quán)利要求1所述方法的一種籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括雞籠 (1)、傳送帶⑵、相機(jī)支架⑶、CCD相機(jī)(4)、電機(jī)(5)和電腦(6);傳送帶⑵放置在一排雞籠 (1)的正下方承接雞籠（1)落下的雞糞，相機(jī)支架(3)固定在傳送帶(2)沿傳送方向末端的上 方，CCD相機(jī)(4)安裝在相機(jī)支架(5)上，電機(jī)(5)帶動(dòng)傳送帶(2)運(yùn)行，CCD相機(jī)(4)和電機(jī)(5) 均連接到電腦(6)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述的相機(jī)支架 (3)采用方形鋼管。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的CCD相機(jī)(4) 鏡頭對(duì)向傳送帶末端出口處，用于拍攝傳送帶圖像。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種籠養(yǎng)雞的糞便監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。相機(jī)支架固定在傳送帶上方，CCD相機(jī)安裝在相機(jī)支架上，電機(jī)帶動(dòng)傳送帶運(yùn)行，電機(jī)和CCD相機(jī)連接到電腦；將雞籠放置在傳送帶上方，置有雞籠中雞糞便落在傳送帶上沿傳送帶傳送，通過(guò)CCD相機(jī)依次采集傳送帶上雞糞便的圖像，經(jīng)圖像處理獲得傳送帶上糞便的顏色和稀稠程度，獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)糞便的顏色和稀稠程度與已知的糞便-疾病關(guān)系進(jìn)行對(duì)比得到糞便的種類，對(duì)各個(gè)雞籠內(nèi)雞群健康進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本發(fā)明可在雞籠現(xiàn)有的清糞帶基礎(chǔ)上改裝完成；固定時(shí)間開(kāi)啟，準(zhǔn)確獲得各個(gè)雞籠內(nèi)雞群的排便情況；通過(guò)與正常糞便的顏色和稀稠程度對(duì)比，準(zhǔn)確判斷家禽的健康狀況。
【IPC分類】G06T7/40, G06K9/46
【公開(kāi)號(hào)】CN105574899
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510929884
【發(fā)明人】泮進(jìn)明, 鐘鎮(zhèn)濤, 饒秀勤, 蔣煥煜, 應(yīng)義斌
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月15日