基于深度图像的多姿态肉牛体尺自动测量方法

分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》

叶文帅 康熙 贺志将 李孟飞 刘刚

摘要： 养殖场中肉牛较为活跃，采集得到的图像数据中肉牛姿态多变，肉牛姿态端正帧较少，导致自动 测量肉牛体尺困难。针对以上问题，本研究通过分析肉牛骨架特征和肉牛图像边缘轮廓特征，提出一种多 姿态肉牛体尺自动测量方法。首先，利用深度相机Azure Kinect DK从正上方采集肉牛俯视深度视频数据， 对视频数据进行分帧处理; 其次，对原始深度图像进行预处理，将肉牛从复杂的背景中提取出来; 再次， 利用Zhang-Suen算法提取目标图像肉牛骨架，检测骨架交点和端点，分析肉牛头部特征，并确定头部去除 点，去除图像中肉牛头部信息; 最后，利用改进的U弦长曲率算法提取肉牛轮廓曲率曲线，根据曲率值确定 体尺测点，将体尺测点转换到三维空间中，计算体尺参数。本研究通过分析大量深度图像数据，将图像中 肉牛姿态分为左歪、右歪、姿态端正、低头和抬头五类。试验结果表明，本研究提出的基于骨架的多姿态 肉牛头部去除方法在5种姿态下的头部去除成功率均高于92%; 在23头肉牛不同姿态共46帧深度图像中， 利用基于改进U弦长曲率的体尺测点提取方法，测得体直长测量的平均绝对误差为2.73 cm，体高测量的平 均绝对误差为2.07 cm，腹宽测量的平均绝对误差为1.47 cm。研究结果可为精确测量多姿态下肉牛体尺提供 支撑。

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