籠養雞的糞便監測方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種糞便監測方法及系統，尤其涉及一種籠養雞的糞便監測方法及系 統。
【背景技術】
[0002] 籠養是常用的家禽規模化養殖方式，其優點是糞便可通過傳送帶統一處理。實際 養殖中，家禽糞便是判斷家禽是否健康的重要依據，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、不同數量的糞便反映雞群處于不同的亞健康狀態。因此，通過對家 禽糞便的監測，養殖人員可以得知雞群的健康狀況，并通過調整飲食、增加免疫來進行調 To
[0003] 目前獲知家禽糞便情況通常采用人工觀察的方式，即養殖人員在雞舍中巡視查看 家禽糞便。這種方法的缺點是耗時費力，不能準確全面了解籠內雞群的糞便情況。
【發明內容】
[0004] 為了克服【背景技術】中人工觀察家禽糞便情況的不足，本發明的目的在于提供一種 籠養雞的糞便監測方法及系統，利用計算機視覺對糞便顏色和面積進行識別，結合傳送帶 獲得所有籠內雞群的糞便狀況。
[0005] 本發明采用的技術方案是：
[0006] -、一種籠養雞的糞便監測方法：
[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 CCD相機依次采集傳送帶上雞糞便的圖像，經圖像處理獲得傳送帶上糞便的顏色和稀稠程 度，獲得監測數據，根據糞便的顏色和稀稠程度與已知的糞便-疾病關系進行對比得到糞便 的種類，對各個雞籠內雞群健康進行監測。
[0008] 所述的糞便的稀稠程度是經圖像處理統計不同顏色糞便的面積獲得的。
[0009] 所述經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相機采集傳送帶無糞便時的圖像，作為背景圖像Bo;
[0011] 然后，提取差分圖像:將CCD相機采集到傳送帶有糞便的圖像與背景圖像B〇進行減 差，獲得差分圖像，具體是對CCD相機采集的第η個雞籠對應的傳送帶圖像B n與背景圖像B〇進 行減差；
[0012] 接著，對提取后的差分圖像進行顏色識別和面積計算:基于HSV色彩空間將差分圖 像分割成若干個區域進行顏色識別，然后對各個區域二值化，獲得區域面積大小；
[0013] 最后，將相同顏色糞便的面積進行統計分析，得到糞便的稀稠程度:設定稀稠程度 的閾值為S，若單個糞便區域的面積大于S，可認為該糞便為稀糞便，小于S則認定為干糞便。 [0014]二、一種籠養雞的糞便監測系統：
[0015]包括雞籠、傳送帶、相機支架、CCD相機、電機和電腦;傳送帶放置在一排雞籠的正 下方承接雞籠落下的雞糞，相機支架固定在傳送帶沿傳送方向末端的上方，CCD相機安裝在 相機支架上，電機帶動傳送帶運行，CCD相機和電機均連接到電腦。
[0016] 所述的相機支架采用方形鋼管。
[0017] 所述的CCD相機鏡頭對向傳送帶末端出口處，用于拍攝傳送帶圖像。
[0018] 現有家禽養殖中的糞便均未合理利用，而規模化養殖的家禽數量較大，現有根本 沒有出現過采用圖像識別和檢測雞只糞便的技術方案，本發明采用的圖像處理在家禽養殖 的糞便監測上，合理利用了家禽排泄物的資源，其是本領域技術人員不容易想到，其通過圖 像處理監測家禽糞便可了解家禽的健康狀況。
[0019] 本發明具有的有益的效果是：
[0020] 1、該系統可在雞籠現有的傳送帶基礎上加裝完成，節省了養殖設備成本。
[0021] 2、養殖期間固定時間開啟該系統，可以及時并準確地獲得各個雞籠內雞群的排糞 情況，減少了雞舍工作人員的工作量。
[0022] 3、通過與正常糞便的顏色和面積對比，可以判斷家禽的健康狀況，反映飲食或免 疫是否存在問題。
[0023]本發明可用于對籠養雞的糞便監測。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明系統結構示意圖。
[0025] 圖2是本發明相機觸發的流程圖。
[0026] 圖3是本發明糞便監測信息獲取的流程圖。
[0027] 圖4是本發明實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、相機支架;4、CCD相機;5、電機;6、電腦。
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。
[0030] 如圖1所示，包括雞籠1、傳送帶2、相機支架3、(XD相機4、電機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，相機支架3固定在傳送帶2沿傳送方向末端 的上方，C⑶相機4安裝在相機支架5上，電機5帶動傳送帶2運行，(XD相機4和電機5均連接到 電腦6。電腦6控制電機5定時開啟，觸發CCD相機4運行圖像處理程序，保存各個雞籠內雞群 的糞便信息。
[0031] 相機支架3采用方形鋼管。
[0032] C⑶相機4鏡頭對向傳送帶末端出口處，用于拍攝傳送帶圖像。
[0033] 相機支架固定在傳送帶上方，(XD相機安裝在相機支架上，電機帶動傳送帶運行， 電機和CCD相機連接到電腦;傳送帶運行時，每移動單個雞籠長度的距離，觸發CCD相機獲取 傳送帶圖像，直到獲得所有雞籠下方傳送帶的圖像。
[0034] 本發明的實施例及其具體實施工作過程如下：
[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10m，材質是表面光滑的 白色橡膠。相機支架3支架采用邊長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4安裝在相機支架3上，鏡頭對向傳送帶，可獲得清晰的傳送帶圖像。電機5固定 在雞籠一端的豎支撐架上，帶動傳送帶2運行，CCD相機4和電機5分別連接到電腦6。
[0036]如圖2所示觸發相機進行采集，設定傳送帶運行速度為v，單個雞籠長度為L，該層 雞籠數為N，每隔時間t，觸發CCD相機獲取傳送帶圖像。
[0038]電腦6控制電機工作以及處理CCD相機獲得圖像，同時可保存處理后的圖像數據和 監測數據。
[0039] 養殖期間系統定時開啟，電機帶動傳送帶運行，每當傳送帶移動單個雞籠長度的 距離，CCD相機觸發獲取傳送帶的圖像，直到獲得所有雞籠下方傳送帶的圖像。所有圖像經 程序處理后得到雞籠對應雞群的糞便顏色，統計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。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相機采集傳送帶無糞便時的圖像，作為背景圖像Bo;
[0041] 然后，提取差分圖像:對CCD相機采集的第η個雞籠對應的傳送帶圖像仏與背景圖 像Bo進行減差，獲得差分圖像；
[0042]接著，對提取后的差分圖像進行顏色識別和面積計算:基于HSV色彩空間將差分圖 像分割成若干個區域進行顏色識別，然后對各個區域二值化，獲得區域面積大小；
[0043] 最后，將相同顏色糞便的面積進行統計分析，得到糞便的稀稠程度:設定稀稠程度 的閾值為S，若單個糞便區域的面積大于S，可認為該糞便為稀糞便，小于S則認定為干糞便。 依此，圖4中糞便A、B可認定為稀糞便，糞便C、D、E、F為干糞便。
[0044] 按本領域技術人員來說，正常的雞糞便為帶白頭的條狀青灰色糞便，其他顏色或 形狀的糞便說明雞群健康存在問題。例如，糞便為白色糊狀，可能發生雞白痢或者傳染性法 氏囊病;雞排出紅色糞便最常見的原因是球蟲病;黑色糞便屬血便的一種，說明消化道存在 問題;綠色糞便由膽汁和倡導脫落細胞相混而成，最常見原因是新城疫;黃色稀便則說明雞 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 各個雞籠雞群的糞便顏色特征和稀稠程度與以上情況進行比對，可以獲得各個雞籠內雞群 的健康狀況。
[0045] 本發明通過圖像處理方法檢測雞只糞便，將雞群的健康狀況以報表等形式通知養 殖管理人員，可對突發狀況進行預警，并針對性地調整水料供應或安排飲水、注射免疫，降 低了養殖的風險和成本，技術效果顯著突出。
【主權項】
1. 一種籠養雞的糞便監測方法，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CCD相機依次采集傳送帶上雞糞便的圖像，經圖像處 理獲得傳送帶上糞便的顏色和稀稠程度，獲得監測數據，根據糞便的顏色和稀稠程度與已 知的糞便-疾病關系進行對比得到糞便的種類，對各個雞籠內雞群健康進行監測。2. 根據權利要求1所述的一種籠養雞的糞便監測方法，其特征在于:所述的糞便的稀稠 程度是經圖像處理統計不同顏色糞便的面積獲得的。3. 根據權利要求1所述的一種籠養雞的糞便監測方法，其特征在于:所述經圖像處理獲 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相機采集傳送帶無糞便時的圖像，作為背景圖像Bo; 然后，提取差分圖像:將CCD相機采集到傳送帶有糞便的圖像與背景圖像Bo進行減差，獲 得差分圖像，具體是對CCD相機采集的第η個雞籠對應的傳送帶圖像Bn與背景圖像Bo進行減 差； 接著，對提取后的差分圖像進行顏色識別和面積計算:基于HSV色彩空間將差分圖像分 割成若干個區域進行顏色識別，然后對各個區域二值化，獲得區域面積大小； 最后，將相同顏色糞便的面積進行統計分析，得到糞便的稀稠程度。4. 用于實施權利要求1所述方法的一種籠養雞的糞便監測系統，其特征在于:包括雞籠 (1)、傳送帶⑵、相機支架⑶、CCD相機(4)、電機(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，相機支架(3)固定在傳送帶(2)沿傳送方向末端的上 方，CCD相機(4)安裝在相機支架(5)上，電機(5)帶動傳送帶(2)運行，CCD相機(4)和電機(5) 均連接到電腦(6)。5. 根據權利要求4所述的一種籠養雞的糞便監測系統，其特征在于：所述的相機支架 (3)采用方形鋼管。6. 根據權利要求4所述的一種籠養雞的糞便監測系統，其特征在于:所述的CCD相機(4) 鏡頭對向傳送帶末端出口處，用于拍攝傳送帶圖像。
【專利摘要】本發明公開了一種籠養雞的糞便監測方法及系統。相機支架固定在傳送帶上方，CCD相機安裝在相機支架上，電機帶動傳送帶運行，電機和CCD相機連接到電腦；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CCD相機依次采集傳送帶上雞糞便的圖像，經圖像處理獲得傳送帶上糞便的顏色和稀稠程度，獲得監測數據，根據糞便的顏色和稀稠程度與已知的糞便-疾病關系進行對比得到糞便的種類，對各個雞籠內雞群健康進行監測。本發明可在雞籠現有的清糞帶基礎上改裝完成；固定時間開啟，準確獲得各個雞籠內雞群的排便情況；通過與正常糞便的顏色和稀稠程度對比，準確判斷家禽的健康狀況。
【IPC分類】G06T7/40, G06K9/46
【公開號】CN105574899
【申請號】CN201510929884
【發明人】泮進明, 鐘鎮濤, 饒秀勤, 蔣煥煜, 應義斌
【申請人】浙江大學
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月15日