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一種基于多源信息融合的生豬健康監(jiān)測(cè)方法

文檔序號(hào):40564939發(fā)布日期:2025-01-03 11:25閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種基于多源信息融合的生豬健康監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,其步驟如下:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源信息融合的生豬健康監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,利用的生豬健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括體征監(jiān)測(cè)組件、聲音監(jiān)測(cè)組件和視頻監(jiān)測(cè)組件,體征監(jiān)測(cè)組件、聲音監(jiān)測(cè)組件和視頻監(jiān)測(cè)組件均與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與上位機(jī)相連接,上位機(jī)內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng),上位機(jī)通過以太網(wǎng)與處理端相連接,處理端內(nèi)設(shè)有實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)相連接,實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,實(shí)現(xiàn)生豬異常、疾病預(yù)警和健康診斷模型的在線預(yù)測(cè),并將得到的生豬的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送至上位機(jī),上位機(jī)通過圖形用戶界面展示生豬的健康狀態(tài)數(shù)據(jù),當(dāng)檢測(cè)到生豬異常數(shù)據(jù)時(shí)通過報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警;

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多源信息融合的生豬健康監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述體征監(jiān)測(cè)組件包括紅外溫度傳感器和體重傳感器,紅外溫度傳感器用于實(shí)時(shí)測(cè)量生豬的體溫,體重傳感器用于監(jiān)測(cè)生豬的體重;所述聲音監(jiān)測(cè)組件包括麥克風(fēng),麥克風(fēng)安裝在豬舍內(nèi),捕捉生豬包括呼吸、叫聲和其他聲音特征的聲音信號(hào);所述視頻監(jiān)測(cè)組件包括攝像頭,攝像頭安裝在豬舍上方或側(cè)面,實(shí)時(shí)捕捉生豬的活動(dòng)情況,提供高分辨率的生豬姿態(tài)圖像;

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的基于多源信息融合的生豬健康監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,將聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行分類為:破壞、進(jìn)食、跑動(dòng)、驚訝、長(zhǎng)咳嗽、短咳嗽;

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多源信息融合的生豬健康監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述降采樣是將聲音數(shù)據(jù)的采樣率從原始頻率降低到16000hz的采樣率;所述切分是將降采樣后的聲音數(shù)據(jù)切分成較小的樣本,切分的時(shí)間間隔設(shè)置為1秒;所述濾波是對(duì)切分后的聲音數(shù)據(jù)濾除閾值低于20的聲音信號(hào);

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多源信息融合的生豬健康監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述lstm神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)聲音樣本數(shù)據(jù)集中的梅爾頻譜圖進(jìn)行處理的方法為:

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的基于多源信息融合的生豬健康監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述yolov5s模型為改進(jìn)的yolov5s模型,且改進(jìn)的yolov5s模型為:

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于多源信息融合的生豬健康監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,在第三個(gè)特征提取層c3后增加新的注意力機(jī)制cbam;

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于多源信息融合的生豬健康監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述紅外溫度傳感器安裝在生豬的側(cè)面,在初次使用或環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí),對(duì)紅外溫度傳感器進(jìn)行環(huán)境溫度校準(zhǔn),通過內(nèi)部算法補(bǔ)償外界溫度對(duì)測(cè)量精度的影響;根據(jù)生豬皮膚的發(fā)射率ε確保紅外輻射能量與實(shí)際溫度之間的轉(zhuǎn)換精確,得到的真實(shí)溫度;

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于多源信息融合的生豬健康監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述聲音特征包括每類聲音的置信度,所述姿態(tài)特征包括每種姿態(tài)的置信度;


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種基于多源信息融合的生豬健康監(jiān)測(cè)方法,步驟為:采集生豬在自然環(huán)境中的聲音數(shù)據(jù),并對(duì)聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和預(yù)處理組成聲音樣本數(shù)據(jù)集,輸入LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練,得到聲音檢測(cè)模型;采集生豬姿態(tài)圖像得到姿態(tài)樣本數(shù)據(jù)集,將生豬姿態(tài)樣本數(shù)據(jù)集輸入YOLOv5s模型進(jìn)行訓(xùn)練,得到姿態(tài)檢測(cè)模型;將實(shí)時(shí)采集的生豬聲音數(shù)據(jù)輸入進(jìn)行預(yù)處理后輸入聲音檢測(cè)模型,得到聲音特征;將實(shí)時(shí)采集的生豬姿態(tài)圖像輸入姿態(tài)檢測(cè)模型得到姿態(tài)特征;利用紅外溫度傳感器測(cè)量生豬的體溫,利用體重傳感器測(cè)量生豬的體重,將聲音特征、姿態(tài)特征、體溫和體重進(jìn)行融合得到融合向量;將融合向量輸入隨機(jī)森林分類器進(jìn)行決策,確定生豬的健康狀態(tài)。本發(fā)明融合多模態(tài)數(shù)據(jù),有助于綜合評(píng)價(jià)、診斷生豬的健康狀況,進(jìn)一步提升整體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和魯棒性。

技術(shù)研發(fā)人員:劉艷昌,焦近峰,張志霞,左現(xiàn)剛,李冠霖,李琳芳,趙欣,李國(guó)厚,楊獻(xiàn)峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者:河南科技學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/2
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