一種牲畜活體體測設備及方法與流程

本發(fā)明涉及一種牲畜活體體測設備及方法。

背景技術：
目前，牲畜產業(yè)趨于規(guī)模化發(fā)展。然而由于牲畜之間密集接觸，疾病的發(fā)生流行變得越來越復雜，導致牲畜行業(yè)遭受嚴重的經濟損失，造成市場供求緊張。因此如何準確、及時地監(jiān)測牲畜生長動態(tài)，是有效保障牲畜健康成長、預防牲畜疫病發(fā)生的基礎性工作。牲畜體溫的異常變化是確定疾病性質、病情程度的重要依據。牲畜體重的變化也是反映牲畜生長狀況的一個重要指標，因此監(jiān)測牲畜體溫和體重可以及時發(fā)現牲畜異常情況，有利于盡早采取措施，控制疫情，檢測牲畜生長狀態(tài)。專利公開號為CN202096200U，名稱為“一種牲畜體溫測量裝置”公開了一種牲畜體溫測量裝置，包括溫度采集模塊、無線發(fā)射模塊、無線接收模塊、控制器單元，所述的溫度采集模塊與無線發(fā)射模塊相連接，所述的無線發(fā)射模塊與無線接收模塊通訊，所述的無線接收模塊與控制器單元相連接，所述的控制器單元與上位機進行通訊。但是存在的問題是：現有技術沒有公開具體測量牲畜身體哪個部位的體溫，測量牲畜體溫時，牲畜一直在活動很難對準牲畜面部某一固定位置進行測量?？紤]到牲畜面部各個點的體溫存在一定偏差，所以測得的體溫不夠精確?，F有技術測量牲畜體重時，由于牲畜為活體動物，在秤盤上不會保持靜止，重心不穩(wěn)秤盤上顯示的重量會一直在變化，測得的體重不夠精確。而且在給牲畜做體測時，體重和體溫一般都是分開單獨測量，不能同時進行。

技術實現要素：
本發(fā)明主要是解決現有技術所存在的問題，提供一種結構簡單、測量精確、可同時測量體溫和體重的牲畜活體體測設備及方法。本發(fā)明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種牲畜活體體測設備，其特征在于包括框籠，所述框籠的前部固定有與控制主機相連的紅外體溫測量儀和攝像頭；所述框籠底部設有稱重裝置；所述控制主機與服務器通訊；所述控制主機設有分析、選取與標準圖像最接近的圖像數據所對應的體溫數據作為測定體溫數據的面部區(qū)位識別模塊，所述面部區(qū)位識別模塊預先設有牲畜面部標準圖像，所述標準圖像標注有標準體溫測量點。作為優(yōu)選，標準體溫測量點處于標準圖像的牲畜額頭中部，額頭中部相對比較平坦，而且該處脂肪比較少，與體內溫度是最接近的，所以額頭中部是測量體溫的最佳位置。作為優(yōu)選，所述稱重裝置為第一重力傳感器10、第二重力傳感器11、第三重力傳感器12和第四重力傳感器13，所述重力傳感器上設有秤盤14。作為優(yōu)選，所述框籠前部設有一個擋板，該擋板上設有模擬同類牲畜行走的動態(tài)畫面。該活動擋板可以防止牲畜快速通過通道，影響稱重過程的穩(wěn)定性。但是，普通的阻擋機構會使得牲畜可能恐懼走進框籠，影響作業(yè)效率，擋板上設置的同類牲畜行走動態(tài)畫面可以誘導牲畜走進框籠，從而測量體重。作為優(yōu)選，所述紅外體溫測量儀4設有從攝像頭7截取若干張圖像，截取的每張圖像與截取該圖像的同時獲得的體溫數據對應打包，并將該打包數據發(fā)送給控制主機的截圖模塊。截圖模塊可以截取測溫瞬間的圖像，避免從攝像頭視頻里去找測溫瞬間的圖像，減少了工作量，提高效率。作為優(yōu)選，所述框籠2還固定有RFID裝置1，所述RFID裝置1與控制主機5相連。作為優(yōu)選，所述控制主機5設有與服務器通訊的通訊模塊，所述通訊模塊包括天線，所述天線6固定在框籠2上。作為優(yōu)選，所述設備還包括食槽3，所述食槽3設置在所述紅外體溫測量儀4和攝像頭7下方。牲畜在進食的時候比較安靜，避免身體特別是頭部大范圍移動，可以更容易對牲畜面部進行體溫測量和圖像采集。作為優(yōu)選，所述框籠2為一側帶有開口的籠子，所述籠子形狀為網格狀。網格狀的形狀比實心的整塊板材更加節(jié)省材料，而且更方便與檢測員在外面觀察框籠內的牲畜。作為優(yōu)選，所述控制主機5設有標簽標識編碼數據包，所述標簽標識編碼數據包包括牲畜來源、年齡、性別和喂養(yǎng)方法。時刻掌握牲畜的這些參數可以幫助檢測人員追溯和檢測牲畜生長狀況。本發(fā)明還公開了一種牲畜活體體測方法，包括如下步驟：（1）將帶有一張RFID標簽的牲畜趕進或誘導進框籠，當RFID標簽進入檢測識別區(qū)域內，RFID裝置自動讀取牲畜所佩帶的RFID標簽標識編號，數據傳給控制主機；（2）兩個紅外探測器用來檢測牲畜是否已經完全站到稱盤上，如果四個重力傳感器檢測值之和超過系統設定值，以及兩個紅外探測器均沒有探測到物體，則標明牲畜已經完全站到稱盤上；（3）通過四個重力傳感器來檢測體重，控制主機實時接收兩個紅外探測器和四個重力傳感器的測量數據，在滿足（2）中條件時，每隔固定時間計算四個重力傳感器的測量數據之和，并儲存在臨時儲存區(qū)；（4）在牲畜離開稱盤時，即不滿足（2）中條件，此時控制主機計算四個重力傳感器多次檢測值之和的加權平均值作為牲畜最終體重；（5）攝像頭一直對牲畜進行攝像，紅外體溫測量儀對牲畜體溫進行測量，同時截取若干張攝像頭處的圖像，所截取的每張圖像與截取該圖像的同時獲得的體溫數據對應打包，并將該打包數據送給控制主機；（6）控制主機分析接收的打包數據，選取圖像輪廓與牲畜面部標準圖像最接近，且紅外測溫點與標準體溫測量點最接近的打包數據所對應的體溫數據作為測定體溫數據。優(yōu)選，還包括步驟：控制主機將測定體溫數據、最終體重、RFID標簽標識編號和當前日期時間生成一個數據包，發(fā)送到服務器上。數據包可以在控制主機上處理，也可以發(fā)送到服務器上進行處理，后者可以減輕控制主機的負擔。本發(fā)明的帶來的有益效果是：1.控制主機里預先存有牲畜的面部標準頭像，通過分析、選取與標準圖像最接近的圖像數據所對應的體溫數據作為測定體溫數據，測得的牲畜體溫更加精確。2.通過兩個紅外探測器能夠判斷牲畜是否已經完全站到秤盤上，通過四個重力傳感器和控制主機處理數據得到牲畜體重數據，解決了由于牲畜活動重心不穩(wěn)導致其稱量精度不高的問題。3.框籠型號按照不同大小的牲畜設置，可以將牲畜大致固定住位置，使其頭部朝向紅外體溫測量儀和攝像頭，方便于測量牲畜面部體溫數據和采集牲畜面部圖像數據。4.控制主機將測定體溫數據、最終體重、RFID標簽標識編號和當前日期時間生成一個數據包，并通過無線方式把數據包發(fā)送到服務器上，通過這些數據記錄，可以精確地追溯到某個時期某只牲畜的體溫和體重，有利于監(jiān)控和智能化管理。因此，本發(fā)明具有結構簡單，操作方便，測量精確，自動化程度高等優(yōu)點，可以同時測量牲畜體溫和體重，使現代牲畜業(yè)實現智能化監(jiān)控，有效地起到了防病防疫的作用，保證牲畜健康，提高經濟效益。附圖說明附圖1是本發(fā)明的一種結構示意圖；附圖2是本發(fā)明的原理圖；附圖3是本發(fā)明測量牲畜體重的流程圖。附圖4是本發(fā)明測量牲畜體溫的流程圖。具體實施方式下面通過實施例，并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。實施例1：如圖1所示，一種牲畜活體體測設備，包括RFID（射頻識別）裝置1、框籠2、食槽3、紅外體溫測量儀4、控制主機5、天線6、攝像頭7、第一紅外探測器8、第二紅外探測器9、第一重力傳感器10、第二重力傳感器11、第三重力傳感器12、第四重力傳感器13、秤盤14、無線傳輸設備15和服務器16。所述框籠2為一側帶有開口的籠子，所述籠子形狀為網格狀。所述紅外體溫測量儀4、攝像頭7和控制主機5固定在框籠2里側使其正對牲畜頭部，所述RFID裝置1和天線6固定在框籠2一側邊上。所述食槽3設置在紅外體溫測量儀4和攝像頭7下方。圖2為本發(fā)明的原理圖，所述RFID裝置1、紅外體溫測量儀4、攝像頭7、第一紅外探測器8、第二紅外探測器9、第一重力傳感器10、第二重力傳感器11、第三重力傳感器12和第四重力傳感器13與控制主機5相連，所述控制主機5通過無線傳輸設備15與服務器通訊。RFID裝置利用射頻識別技術，將讀取到的牲畜標簽標識編號傳給控制主機。兩個紅外探測器用來檢測牲畜是否有牲畜完全站在秤盤上，通過4個重力傳感器測出牲畜體重，數據傳送給控制主機，控制主機通過分析，得到牲畜最終體重。攝像頭一直對牲畜進行圖像采集，紅外體溫測量儀對牲畜體溫進行測量獲得體溫數據，選取與牲畜面部標準圖像最接近的圖像數據所對應的體溫數據為測定體溫數據，將體溫數據傳輸給控制主機，然后在控制主機進行后續(xù)數據處理。作為進一步優(yōu)選，在紅外體溫測量儀上設置一截圖模塊，在測溫時截圖模塊直接從攝像頭處截取圖像數據，截取每張圖像時獲得的體溫數據與相應的圖像對應打包，并將該打包數據送給控制主機，與牲畜面部標準圖像進行對比。這些數據可以在控制主機上處理，也可以統一發(fā)送到服務器上，最后在服務器上處理。本發(fā)明在工作時：（1）工作人員將帶有一張RFID標簽的牲畜趕進或誘導進框籠，框籠型號可以按照不同大小的牲畜設置。當RFID標簽進入檢測識別區(qū)域內，RFID裝置自動讀取牲畜所佩帶的RFID標簽標識編號，數據傳給控制主機；控制主機設有標簽標識編碼數據包，所述標簽標識編碼數據包包括牲畜來源、年齡、性別和喂養(yǎng)方法。這些參數可以幫助檢測人員追溯牲畜體溫和體重異常原因，時刻掌握牲畜的這些參數，有利于更好的監(jiān)測牲畜生長狀況。（2）兩個紅外探測器用來檢測牲畜是否已經完全站到稱盤上，如果四個重力傳感器檢測值之和超過系統設定值，以及兩個紅外探測器均沒有探測到物體，則標明牲畜已經完全站到稱盤上。當牲畜剛走進框籠通道通過紅外探測器時，紅外探測器可以探測到物體，當牲畜完全走進通道站在秤盤上時，由于設在通道兩頭的兩個紅外探測器的距離大于牲畜體長，紅外探測器就探測不到物體，說明牲畜已經完全站到秤盤上。（3）通過四個重力傳感器來檢測體重，由于牲畜為活體動物，在稱盤上不會保持靜止，四個重力傳感器的測量值將不一致。重力傳感器的設置保證了傳感器只會測量縱向力，由于活體運動產生的橫向力將不會測量。（4）控制主機實時接收2個紅外探測器和4個重力傳感器的測量數據，在滿足（2）中條件時，則每隔固定時間計算4個重力傳感器的測量數據之和，并儲存在臨時儲存區(qū)，在牲畜離開稱盤時，即（2）中條件不滿足，此時主控制器計算4個重力傳感器多次檢測值的之和的加權平均值作為牲畜最終體重。（5）食槽里倒入食糧，當牲畜進食時，這個時候牲畜的面部基本上正對著攝像頭，牲畜頭部活動范圍相對小一些，攝像頭一直對牲畜進行攝像，紅外體溫測量儀對牲畜體溫進行測量，紅外體溫測儀設有的截圖模塊截取攝像頭處的圖像數據，將體溫數據記錄在對應的圖像數據上，將圖像數據傳送給控制主機；紅外溫度測量儀在測量的時候會在待牲畜上保持有光點（即紅外測溫點），該光點作為牲畜實際體溫測量點在攝像和截圖所獲得的信息中會被保留。（6）設定牲畜額頭中心（也可以是牲畜面部其它點）作為牲畜體溫標準測量點，拍攝一張以該點為中心點的牲畜面部標準圖像預先存進控制主機?？刂浦鳈C分析從紅外體溫測量儀傳送過來的數據，選取與牲畜面部標準圖像最接近的圖像數據所對應的體溫數據作為測定體溫數據。若圖像輪廓與面部標準圖像無法達到最接近，則返回步驟（2）。（7）控制主機將測定體溫數據、最終體重、RFID標簽標識編號和當前日期時間生成一個數據包，發(fā)送到服務器上。數據包傳送到服務器上后，基于該技術開發(fā)的計算機監(jiān)控平臺，可以在計算機屏幕上以表格或圖形的方式顯示每個牲畜的體溫和體重數據。而且通過這些數據記錄，可以精確地追溯到某個時期某只牲畜的體溫和體重，有利于監(jiān)控和智能化管理。本發(fā)明測量牲畜體重的流程可以用圖3表示為：第一步：兩個紅外探測器是否都沒有探測到物體，如果是，進行第二步：四個重力傳感器測量值-秤盤自重是否大于1千克，如果是進行第三步：把“四個重力傳感器測量值之和-秤盤自重”的值寫入臨時列表；第四步：兩個紅外探測器是否都沒有探測到物體，如果是，返回第三步，如果否，進行第五步：計算臨時列表中所有數據的加權平均值；第六步：讀取牲畜RFID標簽標示編碼；第七步：把加權平均值、標示編碼和當前時間生成數據包，發(fā)給服務器。本發(fā)明測量牲畜體溫的流程可以用圖4表示為：第一步：RFID裝置讀取檢測識別區(qū)域內是否有牲畜所帶的RFID標簽標識編號，如果有，則設定讀取標識等于1，否則讀取標識等于0。判斷讀取標識是否等于1，當讀取標識不等于1時，返回第一步；當讀取標識等于1時，進行第二步：紅外體溫測量儀對牲畜體溫進行測量，同時截取若干張攝像頭處的圖像，截取每張圖像時獲得的體溫數據與相應的圖像對應，寫入到臨時數據列表中。判斷讀取標識是否等于1，當讀取標識等于1時，返回第二步；當讀取標識≠1時，進行第三步：設置變量i等于1，讀取數據列表記錄數n。第四步：讀取臨時數據列表中第i條記錄，將第i條記錄中的圖像與標準圖像對比，計算出圖像相似度，寫入到臨時數據列表中第i條記錄中，i等于i+1。判斷i是否等于n+1，當i≠n+1時，返回第四步；當i等于n+1時，進行第五步：選取與標準圖像相似度最高的圖像數據所對應的體溫數據作為測定體溫數據，連同RFID標簽標識編號、當前時間生成一個數據包，并通過無線方式把數據包發(fā)送到指定的地址。實施例2：在實施例1的基礎上，本實施例在框籠前部設有一個擋板，該擋板上設有模擬同類牲畜行走的動態(tài)畫面。而所述的紅外體溫測量儀（4）和攝像頭設于該擋板的上側。該活動擋板可以防止牲畜快速通過通道，影響稱重過程的穩(wěn)定性。但是，普通的阻擋機構會使得牲畜可能恐懼走進框籠，影響作業(yè)效率，擋板上設置的同類牲畜行走動態(tài)畫面可以誘導牲畜走進框籠，從而測量體重。結束。本發(fā)明通過設置合適的框籠，將RFID裝置、紅外體溫測量儀、控制主機、攝像頭、兩個紅外探測器和4個重力傳感器固定在框籠上，可以同時對牲畜體溫和體重進行測量?？刂浦鳈C預先設有牲畜面部標準圖像的面部區(qū)位識別模塊，控制主機通過分析、選取與標準圖像最接近的圖像數據所對應的體溫數據作為測定體溫數據，可以實現對牲畜面部某一固定點的體溫測量。兩個紅外探測器能夠判斷牲畜是否已經完全站到秤盤上，通過四個重力傳感器和控制主機處理數據得到牲畜體重數據，解決了由于牲畜活動重心不穩(wěn)導致其稱量精度不高的問題。本發(fā)明結構簡單易操作，測量精確，自動化程度高，實現智能化監(jiān)控。上述具體實施方式用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。