融合2D-3D卷积特征识别哺乳母猪姿态转换 |
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引用本文: | 薛月菊, 李诗梅, 郑婵, 甘海明, 李程鹏, 刘洪山. 融合2D-3D卷积特征识别哺乳母猪姿态转换[J]. 农业工程学报, 2021, 37(9): 230-237. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2021.09.026 |
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作者姓名: | 薛月菊 李诗梅 郑婵 甘海明 李程鹏 刘洪山 |
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作者单位: | 1.华南农业大学电子工程学院,广州 510642;2.华南农业大学数学与信息学院,广州 510642 |
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基金项目: | 广州市科技计划项目(201604016122),广东省普通高校重点领域专项(2020ZDZX1041),广东省科技计划项目(2021A0505030058) |
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摘 要: | 母猪姿态转换影响仔猪存活率,且动作幅度与持续时间存在差异,准确识别难度大。该研究提出一种融合2D-3D卷积特征的卷积网络(2D+3D-CNet,2D+3D Convolutional Network)识别深度图像母猪姿态转换。以视频段为输入,引入注意力机制SE模块和3D空洞卷积,以提升3D卷积网络姿态转换的时空特征提取能力,用2D卷积提取母猪的空间特征;经特征融合后,动作识别分支输出母猪转换概率,姿态分类分支输出4类姿态概率,结合这两个输出结果识别8类姿态转换,减少了人工标注数据集的工作量;最后设计动作分数,优化母猪姿态转换的时间定位。在测试集上,2D+3D-CNet姿态转换识别精度为97.95%、召回率为91.67%、测试速度为14.39帧/s,精度、召回率和时间定位精度均高于YOWO、FRCNN-HMM和MOC-D方法。该研究结果实现了母猪姿态转换高精度识别。
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关 键 词: | 神经网络:卷积 时空特征融合 动作识别 姿态转换 时间定位 |
收稿时间: | 2021-01-01 |
修稿时间: | 2021-03-16 |
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