检索结果-南通市图书馆

作者：张然河北农业大学

学位级别：硕士

啄羽现象及羽毛覆盖情况与蛋鸡的健康状况密切相关。由于拥挤、遮挡等现象的存在,导致啄羽现象识别存在错检、漏检问题,对蛋鸡啄羽现象的识别带来挑战。本研究设计了一种基于改进YOLOv5s的蛋鸡啄羽现象识别检测模型,以提高啄羽现象的检... 详细信息

啄羽现象及羽毛覆盖情况与蛋鸡的健康状况密切相关。由于拥挤、遮挡等现象的存在,导致啄羽现象识别存在错检、漏检问题,对蛋鸡啄羽现象的识别带来挑战。本研究设计了一种基于改进YOLOv5s的蛋鸡啄羽现象识别检测模型,以提高啄羽现象的检测精度。传统的人工估算蛋鸡羽毛覆盖度方法成本高,效率低,不能够满足蛋鸡智能化养殖的需求,本研究针对此问题,分别基于热红外图像和彩色图像设计了蛋鸡羽毛覆盖度计算方法,同时对蛋鸡羽毛覆盖度与体表温度、采食量之间关系进行了拓展研究。主要完成工作和取得成果如下:(1)基于改进YOLOv5s的蛋鸡啄羽现象识别。通过引入注意力模块CBAM,并将CIoU损失函数替换为EIoU优化YOLOv5s模型。实验结果表明,改进后的YOLOv5s模型错误率和漏检率分别为3.1%和6.7%,P、R和AP分别提升到了96.9%、93.3%和96.7%,其中AP提升了 2.8个百分点。(2)基于热红外图像、彩色图像的蛋鸡羽毛覆盖度计算。①基于热红外图像计算:首先利用YOLOX模型进行蛋鸡背部、头部的识别,提取背部区域;然后利用本文提出的自适应性图像增强算法增强鸡体前景,利用Otsu算法结合合适的颜色空间模型进行蛋鸡背部和羽毛覆盖完好区域的提取。结果表明,YOLOX模型识别背部、头部的mAP达到99.01%,背部和羽毛覆盖完好区域的分割精度分别达到97.18%和96.86%。②基于彩色图像计算:利用Otsu算法结合合适的颜色空间模型进行蛋鸡背部和羽毛损伤区域的提取。结果表明,背部和羽毛覆盖完好区域的分割精度分别达到99.58%和97.86%。在同一批鸡中,由热红外图像计算得出的羽毛覆盖度比彩色图像高出2.01～30.29%,通过分析发现,蛋鸡剐蹭鸡笼等行为会导致白色羽毛根部的露出,进而影响彩色图像的计算结果。实验对热红外图像的羽毛损伤区域进行了再分割实验,分割为羽毛重度损伤和轻度损伤区域,为研究羽毛覆盖度与体表温度之间的关系做准备。(3)羽毛评分细化,羽毛覆盖度与体表温度、采食量关系研究。细化了羽毛覆盖度评分,对羽毛覆盖度与体表温度之间的关系依次进行了分组、分级实验和相关性分析。实验结果表明,蛋鸡羽毛覆盖度与体表温度呈极显著负相关(P羽毛覆盖度级别中,羽毛重度损伤区域的平均温度均比背部高10℃以上。通过对羽毛覆盖度与采食量之间的影响程度研究发现,羽毛损伤组的采食量比羽毛完好组高出10.17g。

关键词：蛋鸡啄羽现象识别羽毛覆盖度体表温度采食量

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蛋鸡羽毛覆盖度计算及其与体温关系研究

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农业机械学报 2022年第10期53卷 242-251,276页

作者：杨断利张然陈辉鲍惠玲宣凤苓高媛河北农业大学信息科学与技术学院保定071001 河北省农业大数据重点实验室保定071001 河北农业大学动物科技学院保定071000 石家庄市动物疫病预防控制中心石家庄050026

为解决通过人工及温度阈值分割评估蛋鸡羽毛覆盖度准确度不够的问题,提出基于热红外图像和彩色图像计算羽毛覆盖度的方法。利用Otsu算法结合不同的颜色模型提取鸡体目标及背部羽毛覆盖完好区域,通过计算面积比值,获取背部羽毛覆盖度。... 详细信息

为解决通过人工及温度阈值分割评估蛋鸡羽毛覆盖度准确度不够的问题,提出基于热红外图像和彩色图像计算羽毛覆盖度的方法。利用Otsu算法结合不同的颜色模型提取鸡体目标及背部羽毛覆盖完好区域,通过计算面积比值,获取背部羽毛覆盖度。针对热红外图像目标鸡体边缘模糊导致分割效果较差的问题,提出基于分量R、B灰度直方图的自适应性热红外图像增强方法,该方法突出了前景与背景的差异,增强了边缘的清晰度。实验结果表明,热红外图像鸡体目标及羽毛覆盖完好区域的分割准确度达到97.18%和96.86%,彩色图像分割准确度达到99.58%和97.86%。对于羽毛覆盖度,热红外图像的计算结果接近羽毛覆盖度真实值。对同一批蛋鸡计算羽毛覆盖度,热红外图像比彩色图像的计算结果最少时高2.01个百分点,最大时高30.29个百分点。通过分析原因,发现蛋鸡剐蹭鸡笼等行为露出的白色羽毛根部,是彩色图像计算覆盖度结果出现偏差的主要因素。羽毛覆盖度会影响鸡体体表温度。通过实验发现,鸡体羽毛覆盖度与体表温度呈极显著负相关(P羽毛覆盖度对蛋鸡进行分级,对比相同级别、不同区域的蛋鸡体表温度,发现相同级别的羽毛严重损伤区域平均温度比背部平均温度高10℃以上,对比相同区域、不同级别的蛋鸡体表温度,发现背部平均温度最高相差3.89℃,损伤区域平均温度最高相差5.36℃。

关键词：蛋鸡羽毛覆盖度体表温度图像处理彩色图像热红外图像

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