| 基于部分亲和场的行走奶牛骨架提取模型 |
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| 引用本文： | 宋怀波,李振宇,吕帅朝,尚钰莹.基于部分亲和场的行走奶牛骨架提取模型[J].农业机械学报,2020,51(8):203-213. |
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| 作者姓名： | 宋怀波 李振宇 吕帅朝 尚钰莹 |
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| 作者单位： | 西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100;农业农村部农业物联网重点实验室,陕西杨凌712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100;农业农村部农业物联网重点实验室,陕西杨凌712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100;农业农村部农业物联网重点实验室,陕西杨凌712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100;农业农村部农业物联网重点实验室,陕西杨凌712100 |
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| 基金项目： | 陕西省重点产业创新链(群)-农业领域项目(2019ZDLNY02-05)、国家重点研发计划项目(2017YFD0701603)和中央高校基本科研业务费专项资金项目(2452019027) |
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| 摘 要： | 在奶牛关键点预测的基础上,通过点、线重构奶牛骨架结构,可为奶牛跛行检测、发情行为分析、运动量估测等提供重要参考。本研究基于部分亲和场,以养殖场监控摄像头拍摄的视频为原始数据,使用1 600幅图像训练了奶牛骨架提取模型,实现了奶牛站立、行走状态下关键点信息和部分亲和场信息的预测,并通过最优匹配连接对奶牛骨架结构进行准确提取。为了验证该模型的性能,采用包含干扰因素的100幅单目标奶牛和100幅双目标奶牛图像进行了测试。结果表明,该模型对单目标行走奶牛骨架提取的置信度为78.90%,双目标行走奶牛骨架提取的置信度较单目标下降了10.96个百分点。计算了不同关键点相似性(Object keypoint similarity,OKS)下的模型准确率,当OKS为0.75时,骨架提取准确率为93.40%,召回率为94.20%,说明该模型具有较高的准确率。该方法可以提取视频中奶牛骨架,在无遮挡时具有高置信度和低漏检率,当遮挡严重时置信度有所下降。该模型的单目标和双目标图像帧处理速度分别为3.30、3.20 f/s,基本相同。本研究可为多目标奶牛骨架提取提供参考。
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| 关 键 词： | 奶牛 骨架提取模型 部分亲和场 深度学习 关键点相似性 |
| 收稿时间： | 2019/11/6 0:00:00 |
Skeleton Extraction Model of Walking Dairy Cows Based on Partial Affinity Field |
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| SONG Huaibo,LI Zhenyu,LV Shuaichao,SHANG Yuying.Skeleton Extraction Model of Walking Dairy Cows Based on Partial Affinity Field[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2020,51(8):203-213. |
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| Authors: | SONG Huaibo LI Zhenyu LV Shuaichao SHANG Yuying |
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| Institution: | Northwest A&F University;Key Laboratory of Agricultural Internet of Things, Ministry of Agriculture and Rural Affairs |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | cows skeleton extraction model partial affinity field deep learning object keypoint similarity |
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