隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)都在不斷發(fā)展、技術(shù)和產(chǎn)品更新。智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)的應(yīng)運(yùn)而生，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的發(fā)展改變了畜牧業(yè)的管理模式。由于效率低、風(fēng)險(xiǎn)高、污染大，傳統(tǒng)養(yǎng)殖逐漸被現(xiàn)代化養(yǎng)殖所取代?，F(xiàn)代化養(yǎng)殖，可以通過(guò)智能化的智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化的養(yǎng)殖，提高養(yǎng)殖場(chǎng)的產(chǎn)量和產(chǎn)值，輕松管理畜牧業(yè)。

針對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)中肉牛較為活躍，采集得到的圖像數(shù)據(jù)中肉牛姿態(tài)多變，肉牛姿態(tài)端正幀較少，導(dǎo)致自動(dòng)測(cè)量肉牛體尺困難的問(wèn)題，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部與浙大寧波理工學(xué)院，攜手智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)集成、農(nóng)業(yè)信息獲取技術(shù)、計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)工程等學(xué)科，對(duì)此展開(kāi)了研究。

該研究以劉剛教授為主，研究通過(guò)分析肉牛骨架特征和肉牛圖像邊緣輪廓特征，提出一種多姿態(tài)肉牛體尺自動(dòng)測(cè)量方法。利用深度相機(jī)Azure Kinect DK從正上方采集肉牛俯視深度視頻數(shù)據(jù)，對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分幀處理。其次，對(duì)原始深度圖像進(jìn)行預(yù)處理，將肉牛從復(fù)雜的背景中提取出來(lái)。利用Zhang-Suen算法提取目標(biāo)圖像肉牛骨架，檢測(cè)骨架交點(diǎn)和端點(diǎn)，分析肉牛頭部特征，并確定頭部去除點(diǎn)，去除圖像中肉牛頭部信息。最后，利用改進(jìn)的U弦長(zhǎng)曲率算法提取肉牛輪廓曲率曲線，根據(jù)曲率值確定體尺測(cè)點(diǎn)，將體尺測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)換到三維空間中，計(jì)算體尺參數(shù)。

研究通過(guò)分析大量深度圖像數(shù)據(jù)，將圖像中肉牛姿態(tài)分為左歪、右歪、姿態(tài)端正、低頭和抬頭五類(lèi)，為精確測(cè)量多姿態(tài)下肉牛體尺提供支撐。

未來(lái)該研究有望投入商業(yè)化應(yīng)用，升級(jí)現(xiàn)有智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)的功能，實(shí)時(shí)收集養(yǎng)殖場(chǎng)的空氣溫濕度、光照度、CO2濃度、硫化氫、氨、溶氧量、PH值、水溫、氨氮等環(huán)境參數(shù)，并將有線/無(wú)線(4G、5G)傳輸?shù)奖O(jiān)控服務(wù)器。養(yǎng)殖者可以隨時(shí)通過(guò)PC或手機(jī)APP了解養(yǎng)殖場(chǎng)的實(shí)時(shí)情況，根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)外環(huán)境因素的變化，通過(guò)云平臺(tái)發(fā)出信號(hào)，當(dāng)相關(guān)參數(shù)超過(guò)限制時(shí)，發(fā)出報(bào)警信息，提醒用戶(hù)采取相應(yīng)措施。將命令發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行設(shè)備，保證禽畜處于最佳生長(zhǎng)環(huán)境，提高動(dòng)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)解決方案，基于物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(4G、5G、WIFI、LoRa等)技術(shù)，利用物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)、環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器、智能控制設(shè)備等硬件，進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、無(wú)線傳輸、監(jiān)測(cè)和控制。

系統(tǒng)功能

1.讀取養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境教程數(shù)據(jù)，自動(dòng)存儲(chǔ)于管理云平臺(tái)上，長(zhǎng)期保存;

2.統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，生成各種報(bào)表、曲線、圖形和技術(shù)指標(biāo);

3.實(shí)時(shí)顯示反饋各種環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，自動(dòng)推送多項(xiàng)數(shù)據(jù)超限報(bào)警信息，便于及時(shí)處理;

4.云平臺(tái)賬號(hào)分級(jí)管理，根據(jù)訪問(wèn)權(quán)限，查詢(xún)、瀏覽相關(guān)資料;

5.通過(guò)PC或手機(jī)遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備;

6.支持GIS地圖和視頻圖像顯示;

智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)采集精度高，傳輸穩(wěn)定性強(qiáng)，易于構(gòu)建，調(diào)試方便，建設(shè)和維護(hù)成本低，適用于畜牧養(yǎng)牛場(chǎng)、養(yǎng)豬場(chǎng)、養(yǎng)羊場(chǎng)等各種家禽養(yǎng)雞場(chǎng)、養(yǎng)鴨場(chǎng)、兔舍等養(yǎng)殖場(chǎng)合。未來(lái)隨著更多關(guān)于養(yǎng)殖方面的科研成果應(yīng)用，養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展會(huì)發(fā)生天翻地覆的變化，改變國(guó)民生活、生產(chǎn)方式。