本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜場景下的豬目標跟蹤算法研究

  更多相關(guān)文章： 目標檢測 GrabCut分割算法 目標跟蹤 Vibe算法 運動軌跡 豬行為異常評價

【摘要】：豬肉市場需求的增大和養(yǎng)豬技術(shù)水平的提高促進豬養(yǎng)殖的規(guī)模不斷擴大,集約化程度越來越高。利用機器視覺監(jiān)測代替人工監(jiān)測以減少養(yǎng)殖投入成本、提高自動化水平、增加經(jīng)濟效益,是當下研究的熱點之一。本文在養(yǎng)殖場家豬行為視頻監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,獲取豬行為視頻,通過機器視覺技術(shù)對豬目標的檢測與跟蹤方法進行了對比與研究,結(jié)合豬目標的生活習(xí)性,建立起基于豬運動軌跡的異常評價體系。本文主要研究工作有:(1)闡述了對豬目標進行智能監(jiān)測的重要意義,對當前階段目標檢測、畜禽行為跟蹤以及豬異常分析的研究現(xiàn)狀進行了綜述。(2)為了精確檢測出視頻圖像中的家豬,首先從運動目標檢測的角度出發(fā),闡述了背景差分法、幀間差分法、光流法以及高斯混合模型方法的理論,并結(jié)合實驗分析對豬目標檢測的優(yōu)缺點與適用性。再從靜止目標檢測的角度出發(fā),反復(fù)實驗對比顏色檢測、均值漂移與GrabCut方法的分割提取結(jié)果后,針對GrabCut方法經(jīng)一次迭代后分割不精確,且每次迭代時間較長的缺點,本文提出了結(jié)合顏色特征與GrabCut分割法的豬目標檢測方法,利用顏色檢測的快速性與簡單背景下對豬目標檢測的精確性,在GrabCut分割結(jié)果上再進行一次顏色檢測,提高對豬目標檢測的精確度。(3)為了較為準確的跟蹤豬目標,首先對特征匹配、粒子濾波等幾種跟蹤算法進行理論闡述與實驗,但是其結(jié)果都不理想。在確立了以Vibe算法作為本文跟蹤算法后,通過三組實驗分析出該算法對豬目標跟蹤時存在的缺陷。針對其中幾點缺陷,提出三條改進策略:a)在初始階段用較小的時間重采樣因子,以加速初始幀中鬼影的消融。經(jīng)過一段時間后,提高時間重采樣因子的值,以延緩靜止的豬目標的消融速度;b)將豬休息區(qū)域設(shè)置為ROI區(qū)域,用目標檢測的方法檢測休息區(qū)域內(nèi)長時間不動的豬目標;c)用閾值法確定有效跟蹤區(qū)域,當檢測出的連通區(qū)域的面積處于有效閾值區(qū)間時,此連通區(qū)域為有效跟蹤區(qū)域,判斷豬為運動或短暫靜止狀態(tài),跟蹤該連通區(qū)域,并用最近鄰法則連接其最小包圍矩形框的中心點,以繪制其運動軌跡;當有效跟蹤區(qū)域個數(shù)減少時,說明有些豬長時間靜止,找到上一幀中其對應(yīng)的位置點(,)tp x y,以(,)tp x y為中心點設(shè)置ROI區(qū)域,用目標檢測的方法找出靜止豬目標,待其再次運動后,用新的最小包圍矩形框中心點連接(,)tp x y以保證軌跡的連續(xù)性。實驗結(jié)果表明,改進后的跟蹤策略可以有效實現(xiàn)對豬目標在復(fù)雜豬場環(huán)境下的跟蹤,可以較精確地得到豬目標的運動軌跡。(4)利用得到的豬目標運動軌跡,結(jié)合行為錨定等級評價法,在分析了豬的生活行為特點后,提取出豬進食、飲水、排泄及休息四個關(guān)鍵事件,分別對其建立健康評價表,綜合豬四種行為的表現(xiàn),對豬的行為進行異常程度判斷。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張?zhí)K楠;王芳;閻高偉;田建艷;張振華;;基于隱馬爾科夫模型的豬只狀態(tài)自動識別技術(shù)[J];黑龍江畜牧獸醫(yī);2016年21期

2 李江昊;韓立媛;彭丹;王緒全;;基于局部SURF與Kalman濾波的多機器人識別與跟蹤[J];燕山大學(xué)學(xué)報;2016年05期

3 萬劍;洪明堅;趙晨丘;;自適應(yīng)鄰域相關(guān)性的背景建模[J];中國圖象圖形學(xué)報;2016年09期

4 劉亞偉;李小民;楊森;;基于CamShift融合局部特征匹配的無人機目標跟蹤研究[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2016年09期

5 肖德琴;馮愛晶;楊秋妹;劉儉;張哲;;基于視頻追蹤的豬只運動快速檢測方法[J];農(nóng)業(yè)機械學(xué)報;2016年10期

6 段玉瑤;馬麗;劉剛;;豬舍場景下的生豬目標跟蹤和行為檢測方法研究[J];農(nóng)業(yè)機械學(xué)報;2015年S1期

7 李卓;杜曉冬;毛濤濤;滕光輝;;基于深度圖像的豬體尺檢測系統(tǒng)[J];農(nóng)業(yè)機械學(xué)報;2016年03期

8 孫金嶺;龐娟;張澤龍;;基于顏色特征和改進Canny算子的車牌圖像定位[J];吉林大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版);2015年04期

9 陳少康;王曉鳳;李爽;郭峰;王瑩;云鵬;;豬血常規(guī)指標輔助評價健康種豬的初步研究[J];吉林畜牧獸醫(yī);2015年03期

10 王愛麗;董寶田;王澤勝;尹彪;;融合光流速度場與背景差分的自適應(yīng)背景更新方法[J];中國鐵道科學(xué);2014年06期

，

本文編號：1290486