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基于三维重建的奶牛体重预估方法

农业机械学报 2020年第S01期51卷 378-384页

作者：初梦苑刘刚司永胜冯凡河北农业大学信息科学与技术学院保定071001 中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

为提高奶牛称量的工作效率,降低劳动强度,提出一种基于三维重建的奶牛体重预估方法。首先搭建奶牛深度视频获取平台,利用Kinect相机分别采集奶牛俯视与侧视视角数据,选取深度视频中同步的俯视帧与侧视帧并转换为点云,去除复杂背景提取... 详细信息

为提高奶牛称量的工作效率,降低劳动强度,提出一种基于三维重建的奶牛体重预估方法。首先搭建奶牛深度视频获取平台,利用Kinect相机分别采集奶牛俯视与侧视视角数据,选取深度视频中同步的俯视帧与侧视帧并转换为点云,去除复杂背景提取奶牛点云;然后利用一帧不同步的侧视点云将同步侧视点云中缺失区域补全,配准俯视与侧视点云后,基于俯视点云中奶牛脊柱的位置选取对称面,利用单视角侧视点云获取得到双视角点云,完成奶牛体表点云的重建;最后进行点云曲面重建,利用曲面模型的体积与表面积建立奶牛体重预估模型。利用29头奶牛数据验证模型效果,结果表明,奶牛曲面模型整体表面积、去除四肢及头部的体积与体重呈显著正相关,体重预估绝对误差在-18.67~23.34 kg之间,相对误差均小于3.40%,平均相对误差为2.04%。

关键词：奶牛 Kinect相机点云补全镜像对称三维重建体重预估

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家畜体尺自动测量技术研究进展

农业工程学报 2022年第13期38卷 228-240页

作者：初梦苑司永胜李前刘刚中国农业大学智慧农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083 河北农业大学信息科学与技术学院保定071001

家畜体尺参数是评价家畜生产性能的关键指标之一,可为选取优良品种提供重要参考依据。人工测量家畜体尺费时费力、主观性强、有损动物福利。随着计算机技术的应用普及,家畜体尺自动测量技术发展较快,取得了较好的研究成果。该研究从家... 详细信息

家畜体尺参数是评价家畜生产性能的关键指标之一,可为选取优良品种提供重要参考依据。人工测量家畜体尺费时费力、主观性强、有损动物福利。随着计算机技术的应用普及,家畜体尺自动测量技术发展较快,取得了较好的研究成果。该研究从家畜数据采集与预处理、家畜直线体尺测量、家畜围度体尺测量3个方面,阐述了家畜体尺自动测量技术的一般流程、常见技术、研究现状及方法优劣。首先,数据采集与预处理是家畜体尺自动测量的重要步骤,包括家畜图像数据的采集、分析与处理,输出便于体尺测点定位的数据,为家畜直线与围度体尺测量奠定基础;其次,家畜直线体尺测量技术基于数字图像处理和计算机视觉等方法,提取直线体尺测点并计算体尺测量值,是目前家畜体尺自动测量领域的主要研究内容;最后,因家畜围度体尺测量难度较大,其测量方法也是近年来相关领域研究的难点,胸围、腹围等体尺参数是家畜体质量和肉产量的重要参考指标,围度体尺测量主要包括体尺测点定位、围度体尺曲线拟合与尺寸计算。该研究还探讨了目前家畜体尺自动测量领域存在的成本高、自动化程度低、实时性与普适性差等问题,展望了未来该领域发展趋势,以期为开展家畜体尺自动测量技术与方法研究提供参考。

关键词：机器视觉图像处理家畜养殖体尺测量目标分割无损监测

基于关键帧提取与头颈部去除的奶牛体尺测量方法

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农业机械学报 2022年第S02期53卷 226-233,259页

作者：初梦苑李孟飞李前刘刚中国农业大学智慧农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083

为提高奶牛体尺测量的效率与精度,降低劳动强度,提出一种基于关键帧提取与头颈部去除的奶牛体尺测量方法。首先,搭建奶牛俯视深度视频采集平台,利用分水岭算法提取深度图像中的奶牛目标;其次,使用图像扫描策略获取奶牛左右两侧轮廓,利... 详细信息

为提高奶牛体尺测量的效率与精度,降低劳动强度,提出一种基于关键帧提取与头颈部去除的奶牛体尺测量方法。首先,搭建奶牛俯视深度视频采集平台,利用分水岭算法提取深度图像中的奶牛目标;其次,使用图像扫描策略获取奶牛左右两侧轮廓,利用基于霍夫变换的直线检测方法,提取图像序列中含有完整奶牛躯干的关键帧;然后,根据奶牛头部区域骨架特征判定头部是否存在,若头部存在,则基于凸包分析方法去除图像中奶牛头部,并利用多项式曲线拟合方法去除奶牛颈部;最后,根据奶牛体尺测点的空间特征,自动计算奶牛体直长、肩宽、腹宽、臀宽及体高。利用35头奶牛的2163帧深度图像对本文方法精度进行测试,结果分析表明,关键帧提取方法准确率为97.36%,可有效代替人工进行关键帧的选取;头部检测方法准确率为94.04%,提高了奶牛体尺测点定位的效率;体尺测量平均相对误差在3.3%以内。本文研究成果可提高奶牛体尺自动测量的效率与精度。

关键词：奶牛头部检测体尺测量 Kinect DK 深度图像关键帧提取

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基于三维重建的奶牛体尺检测与体重预估研究

基于三维重建的奶牛体尺检测与体重预估研究

作者：初梦苑河北农业大学

学位级别：硕士

随着生活水平的提高,人们对乳制品需求量和对品质的要求也在日益增长。奶牛饲养过程中,想要提高产奶量及产奶品质,奶牛健康状况的监测显得尤为重要,而奶牛健康状况与体尺和体重的测量密切相关。但目前养殖场针对奶牛体尺体重的测量大多... 详细信息

随着生活水平的提高,人们对乳制品需求量和对品质的要求也在日益增长。奶牛饲养过程中,想要提高产奶量及产奶品质,奶牛健康状况的监测显得尤为重要,而奶牛健康状况与体尺和体重的测量密切相关。但目前养殖场针对奶牛体尺体重的测量大多采用传统的人工实测方式,该方式不仅容易引起奶牛的应激反应,且效率低下、工作量大。针对这一现状,本研究提出一种基于三维重建的奶牛体尺检测与体重预估方法。主要内容及结论如下:(1)搭建奶牛深度视频获取平台,深度图像帧转换为三维点云后,设计算法实现奶牛体表点云的三维重建。针对侧视数据因围栏遮挡而点云缺失的问题,提出一种基于视频的错帧补全方法,该方法利用两帧侧视点云在水平方向上的差异将点云补全。提出一种基于奶牛脊柱的对称平面选取方法,利用该方法将奶牛单视角侧视点云镜像对称得到双视角侧视点云,完成奶牛体表点云的三维重建。结果表明,奶牛体表点云三维重建的成功率较高。(2)自动检测奶牛体尺。将点云降维至二维图像后,提出一种基于投影曲线峰值的体尺测点提取方法,计算得到奶牛的体直长、肩宽、腹宽、臀宽检测值,并基于奶牛的重建点云提取体高测点、计算尺寸。开发交互式奶牛体尺检测系统,对算法检测值进行标定,结果表明,直线体尺测量的平均相对误差均小于2.562%。提出一种基于点云切片的投影曲线方法对奶牛胸围位置进行检测,并利用改进的移动最小二乘法拟合胸围曲线,近似预测胸围尺寸。结果表明,本文方法检测胸围测点绝对误差在-2.25～+2.80cm之间,平均相对误差为3.30%,胸围曲线拟合成功率较高。(3)自动预估奶牛体重。提出一种基于曲面重建的奶牛体重预估方法,该方法将奶牛点云进行基于点云包络的曲面重建,利用重建后曲面模型的体积和表面积参数构建奶牛体重预估模型。利用奶牛测试样本对模型准确度进行测试,结果表明,奶牛曲面模型中整体表面积、去除四肢及头部后的体积与体重均呈显著正相关,体重预估模型的绝对误差在-24.287～+17.242kg之间,平均相对误差为1.382%,该体重预估模型准确度较高。

关键词：奶牛点云数据三维重建体尺检测体重预估

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奶牛乳房炎自动检测技术研究进展

农业工程学报 2023年第11期39卷 1-12页

作者：初梦苑刘晓文曾雪婷王彦超刘刚中国农业大学智慧农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083

奶牛乳房炎是影响奶牛健康的主要疾病之一,发病率高、发病范围广、经济损失严重。目前奶牛乳房炎的检测大多是采集奶牛乳汁进行理化性质检测,该方法对检测环境有着较高要求,且检测周期长。随着信息技术的迅速发展,奶牛乳房炎的自动检测... 详细信息

奶牛乳房炎是影响奶牛健康的主要疾病之一,发病率高、发病范围广、经济损失严重。目前奶牛乳房炎的检测大多是采集奶牛乳汁进行理化性质检测,该方法对检测环境有着较高要求,且检测周期长。随着信息技术的迅速发展,奶牛乳房炎的自动检测技术取得了较好的研究成果。该研究根据数据的传感器类型,从视觉传感器、自动挤奶系统与其他传感器3个方面阐述了奶牛乳房炎自动检测的研究进展。基于视觉传感器的奶牛乳房炎自动检测方法包括基于乳房热红外图像和基于乳汁图像的检测方法,该方法较大程度上保障了动物福利,但检测精度有待提升;基于自动挤奶系统(automatic milking systems,AMS)的奶牛乳房炎自动检测方法利用AMS获取乳汁信息,然后构建乳房炎检测模型,该方法检测误差较小,但成本较高;基于其他传感器的奶牛乳房炎检测方法采用独立研发的传感器获取乳汁数据,预测乳房炎发病情况,该方法操作简便,但使用不同传感器构建的检测模型精度差异较大。该文还探讨了目前奶牛乳房炎自动检测领域存在的精度低、实时性差、自动化不足等问题,并展望了该领域未来的发展趋势,以期为开展奶牛乳房炎自动检测技术与方法研究提供参考。

关键词：传感器机器视觉智慧养殖奶牛乳房炎

基于计算机视觉的奶牛生理参数监测与疾病诊断研究进展及挑战

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智慧农业（中英文） 2022年第2期4卷 1-18页

作者：康熙刘刚初梦苑李前王彦超中国农业大学智慧农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083 浙大宁波理工学院计算机与数据工程学院浙江宁波315200

利用先进的信息技术推动智能养殖业发展已经成为奶牛养殖研究领域的重要目标和任务。计算机视觉技术具有非接触、免应激、低成本及高通量等优点,在畜牧生产中应用前景广阔。本文在阐述了计算机视觉技术在智能化养殖业发展中重要性的基础... 详细信息

利用先进的信息技术推动智能养殖业发展已经成为奶牛养殖研究领域的重要目标和任务。计算机视觉技术具有非接触、免应激、低成本及高通量等优点,在畜牧生产中应用前景广阔。本文在阐述了计算机视觉技术在智能化养殖业发展中重要性的基础上,首先介绍了基于计算机视觉的奶牛生理参数监测进展,包括体尺、体温、体重的前沿监测设备、技术和模型参数。然后阐述了奶牛跛行及乳腺炎等疾病诊断的前沿技术发展过程和研究现状。目前,相关技术研究和应用推广存在检测准确性不高,受环境因素影响较大,非标准化养殖场结构制约检测系统普及,以及检测系统成本较高等问题和挑战。最后,本文结合中国养殖业发展现状,针对保证检测准确性、减少环境干扰等问题,就如何提高计算机视觉技术在智能化养殖业中的准确性和普适性提出了相关建议,旨在为中国奶牛养殖业的科学管理和现代化生产提供新方法和新思路。

关键词：疾病诊断计算机视觉技术体尺奶牛养殖乳腺炎检测系统信息技术环境干扰

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评《简·皮特曼小姐自传》哥特空间叙事特色

广东外语外贸大学学报 2025年第2期 133-141页

作者：王苑苑江苏师范大学外国语学院

欧内斯特·盖恩斯的《简·皮特曼小姐自传》叙述了黑人妇女简·皮特曼从奴隶制到民权运动的百年人生经历，呈现了种族主义思想统治下黑人与白人遭受的种种恐怖磨难。小说一方面运用哥特叙事策略，构建出不同的恐怖空间场景，另一方面利... 详细信息

欧内斯特·盖恩斯的《简·皮特曼小姐自传》叙述了黑人妇女简·皮特曼从奴隶制到民权运动的百年人生经历，呈现了种族主义思想统治下黑人与白人遭受的种种恐怖磨难。小说一方面运用哥特叙事策略，构建出不同的恐怖空间场景，另一方面利用空间叙事，突显特点迥异的恐怖事件。禁言与言说之张力以及“掘墓祖辈罪恶”的哥特叙事构成了白人奴隶主书房，任何违背种族主义运行法则者在这一空间皆遭遇无情折磨。诅咒与哥特省略法叙事构建了替罪羊空间，讽刺为种族主义卖命而走向疯癫之徒的可怜结局。暗恐叙事与文内外互文形成了不公空间，批判种族主义制造的恐怖悲剧，同时歌颂黑人不屈的反抗精神。哥特叙事与空间叙事巧妙互构是这部小说主要的艺术特色，恐惧中孕育着希望是小说哥特空间叙事的重要特征，体现了作者高超的叙事技巧和对非裔美国人深切的人文关怀。

关键词：《简·皮特曼小姐自传》哥特空间叙事白人奴隶主书房替罪羊空间不公空间

具有VCT意识及媒体报道影响的HIV/AIDS感染动力学模型

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河南师范大学学报（自然科学版） 2025年第1期53卷 43-49页

作者：苑运强罗颜涛胡西尼格尔·吐尔地新疆大学数学与系统科学学院乌鲁木齐830017

构建一类具有VCT(voluntary counseling and testing)意识及媒体报道影响的HIV/AIDS感染动力学模型.首先得到模型解的适定性,并给出模型的基本再生数.其次,借助Hurwitz判别法及Lyapunov函数分析模型的阈值动力学,当R_(0)1时,地方病平衡... 详细信息

构建一类具有VCT(voluntary counseling and testing)意识及媒体报道影响的HIV/AIDS感染动力学模型.首先得到模型解的适定性,并给出模型的基本再生数.其次,借助Hurwitz判别法及Lyapunov函数分析模型的阈值动力学,当R_(0)1时,地方病平衡点局部渐近稳定.进一步,结合持续生存理论给出疾病的一致持续性.最后,数值模拟表明随着VCT意识比例的提高,艾滋病患者人数的峰值逐渐降低,而随着信息失效率的增大,艾滋病患者人数的峰值将有所提高.

关键词： HIV动力学模型 VCT意识媒体报道稳定性

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黄安伦《序曲与舞曲》音乐特征与演奏版本研究

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黄安伦《序曲与舞曲》音乐特征与演奏版本研究

作者：苑梦宁夏大学

学位级别：硕士

黄安伦是中国当代作曲家,他的创作近体裁广泛近乎涵盖了所有严肃音乐类型。《序曲与舞曲》是黄安伦将中国民族音乐元素与西方作曲技法相结合的代表作品之一。作品描绘了高山族渔民的日常生活与丰收时的喜悦场景,寄托了自己期望台湾回归... 详细信息

黄安伦是中国当代作曲家,他的创作近体裁广泛近乎涵盖了所有严肃音乐类型。《序曲与舞曲》是黄安伦将中国民族音乐元素与西方作曲技法相结合的代表作品之一。作品描绘了高山族渔民的日常生活与丰收时的喜悦场景,寄托了自己期望台湾回归祖国怀抱的美好愿望。本文以黄安伦的《序曲与舞曲》为研究对象,以音乐特征、版本比较、可视化音乐分析作为研究内容。本文在对黄安伦音乐分析的基础上,通过音乐可视化分析对不同演奏家版本进行对比,对该作品进行了较深入的研究。与本课题相关的研究成果较为丰硕,但截止目前还未有关于演奏版本和音乐可视化分析的相关研究,因此也为本课题研究提供了空间。中国钢琴音乐的发展伴随着中国历史的进程,通过此项研究,使笔者对中国传统音乐文化有了更深层次的认识,也使笔者有了更进一步的思考。同时,也希望为学习该作品的演奏者提供一些参考。

关键词：黄安伦序曲与舞曲演奏版本比较音乐可视化分析