检索结果-南通市图书馆

农业工程学报 2018年第18期34卷 219-227页

作者：温长吉张金凤李卓识娄月于合龙姜海龙吉林农业大学信息技术学院长春130118 长春建筑学院图书馆长春130607 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130012 吉林农业大学吉林省动物营养与饲料科学重点实验室长春130118

监测与发现奶牛异常行为是实现疾病早期防控的关键,其中尤以跛足行为发现与识别较为典型,但是当前家畜异常行为识别仍然存在在线性能较差的问题。针对这一问题,该文提出2种改进策略。首先提出一种基于共轭梯度追踪算法的稀疏超完备词典... 详细信息

监测与发现奶牛异常行为是实现疾病早期防控的关键,其中尤以跛足行为发现与识别较为典型,但是当前家畜异常行为识别仍然存在在线性能较差的问题。针对这一问题,该文提出2种改进策略。首先提出一种基于共轭梯度追踪算法的稀疏超完备词典学习算法(conjugate gradient pursuit-ksvd,cgp-ksvd)用于跛足行为特征的语义级描述和表示,即在稀疏编码构建阶段引入共轭梯度追踪算法寻找优化搜索方向,同时避免存储和计算大规模Hessen矩阵带来的计算负载,从而提升稀疏超完备词典学习算法的收敛速度。其次通过时空兴趣点与稠密轨迹图二次提取时空兴趣点相融合实现视频底层特征提取和表示,在保留丰富细节特征信息的基础上减少冗余特征降低计算负载。在1 200个时长10 s的标注视频样本集上测试结果显示:该文提出的算法识别准确率达到100%,识别平均响应时间为0.043 s,对比基于基追踪算法(basis pursuit-ksvd,BP-ksvd)和正交匹配追踪算法(orthogonal matching pursuit-ksvd,OMP-ksvd)稀疏编码序列优化策略算法在识别平均响应时间分别提升1.11和0.199 s,在90 h回放视频和在线测试视频上跛足行为识别准确率分别为93.3%和92.7%,明显优于对比算法。试验结果表明该文提出的跛足行为识别算法框架具有较高的识别准确率和较好的在线响应时间,可以为相关研究工作提供借鉴意义,相关技术可以成为接触式传感器监测及其他技术的必要补充。

关键词：图像处理算法畜牧养殖跛足识别 cgp-ksvd 时空兴趣点稠密轨迹

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基于改进稀疏超完备词典技术的奶牛跛足行为识别研究

基于改进稀疏超完备词典技术的奶牛跛足行为识别研究

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作者：张金凤吉林农业大学

学位级别：硕士

行为识别的主要目标是在输入的若干个行为的视频中提取出有效的运动特征,并通过对这些特征进行分析,从而快速准确的识别出该行为的所属类型。行为因素在考核家畜健康和商业利益评价中至关重要,因此,牲畜的行为识别技术现在已经广泛应用... 详细信息

行为识别的主要目标是在输入的若干个行为的视频中提取出有效的运动特征,并通过对这些特征进行分析,从而快速准确的识别出该行为的所属类型。行为因素在考核家畜健康和商业利益评价中至关重要,因此,牲畜的行为识别技术现在已经广泛应用于规模化的畜牧养殖业中,但在近年来学者的研究中,我们发现家畜的行为识别过程中,提取的代表动物行为的特征点出现冗余情况,对识别的结果有一定的影响;另外,不同的字典学习在行为识别中的计算时间、收敛速度等因素都会有所变化,同时当前的识别技术中,在线识别方面的技术相对较为薄弱,针对上述问题,本文将展开相关研究,并提出了改进的稀疏超完备词典算法,应用于奶牛的跛足行为识别,主要研究工作如下:(1)首先,本文以寻找优化搜索方向为研究目标,采用共轭梯度追踪算法的稀疏超完备词典学习算法(conjugate gradient pursuit-ksvd,cgp-ksvd)进行奶牛行为过程中的语义级描述和表示,将其运用于稀疏编码的构建初始阶段,从而使稀疏超完备词典学习算法实现快速寻找优化方向的目的,减少了因大规模存储和计算Hessen矩阵的计算负载,从而加快了原来稀疏超完备词典学习算法的收敛速度。(2)其次,该文提出了时空兴趣点和稠密轨迹图二次提取时空兴趣点相融合的技术应用于视频底层特征提取和表示阶段,该方法的提出,使得提取的时空兴趣点含有丰富的细节特征信息,同时减少冗余特征并降低计算负载。(3)研究构建奶牛跛足行为识别库,本文提出识别方法框架和对比方法进行验证,主要通过不同视角与经典识别方法对比,对本文提出算法框架的有效性、泛化性、在线检测实时性及定量分析等性能进行验证,实验结果显示,本文提出的算法在相同的环境下,有较高的识别准确率和泛化能力,同时算法执行时间有明显改善。综上,本文针对奶牛的跛足行为识别过程开展研究,提出解决方法并进行实验验证,本文的相关工作为后续研究提供参考借鉴的思路,相关技术可以成为非接触式传感器监测及其他技术的必要补充。

关键词：时空兴趣点稠密轨迹 cgp-ksvd 行为识别跛足

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