CN111242903B - 一种仔猪出栏自动计数平台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仔猪出栏自动计数平台及方法，涉及自动计数技术领域，该平台包括：架设于平台上方的至少一台AI摄像机、传送带、设置于传送带两侧的挡板、设置于平台下方的支撑架、设置于传送带一侧的发动机，还包括后台控制***，所述后台控制***与所述AI摄像机通过网络传输连接；该方法依次包括如下步骤：后台服务器搭建，智能计数软件开发，整体平台设计与搭建，数据建模，算法模型增量学习、训练，***计数运算。本发明与传统计数方法相比，能够有效解决猪群拥挤和堆叠问题，提高仔猪出栏效率，优化人员配置，降低猪群出栏时间跨度，减少人员接触，规避疾病传播风险，确保生物安全工作，此外，本发明应用成本低，应用前景广阔。

Description

一种仔猪出栏自动计数平台及方法

技术领域

本发明涉及自动计数技术领域，尤其是涉及一种仔猪出栏自动计数平台及方法。

背景技术

目前，集约化养猪公司普遍采用“公司+养户”的生产模式，公司对养猪的管理主要通过如下流程操作仔猪出栏：首先是将出栏仔猪集中至养殖场待售舍中，然后是通过出猪通道将出栏仔猪赶向运输车辆，在此过程中养殖场人员会通过人工点数的计数方式获取相关出栏仔猪的数量。

这种传统的人工计数模式，主要存在的问题有：1、工作量大：现有仔猪计数模式属于人工点数模式，对于点数工作人员的工作要求高，工作强度大，一般情况下需要2个以上人员精力高度集中，眼、手、心三者并用才能准确地将数据点算清楚，如二者数据不一致则需要重新对猪群数据重新点算，大大增大了工作量；2、时间跨度大、工作效率低：以500头仔猪上市为例，人工点数方式的猪群上市过程需要3小时，此过程需要人员分批分次放猪和点猪，出猪通道仔猪流量和频率需要人为控制，否则计数的准确性难以保证，鉴于目前养殖农户更加集约化与规模化，面对一次性出苗上千头的养殖场来说此项工作太过于耗时费力。因此，需要采用先进的管理模式和信息化技术手段，解决上述问题，减轻员工的工作量和提高生产效率。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种仔猪出栏自动计数平台及方法，本发明所要解决的技术问题是：如何在仔猪出栏计数时减轻员工的工作量并提高生产效率。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案来实现的：

一方面，本发明提供一种仔猪出栏自动计数平台，包括架设于平台上方的至少一台AI摄像机、传送带、设置于传送带两侧的挡板、设置于平台下方的支撑架、设置于传送带一侧的发动机，还包括后台控制***，所述后台控制***与所述AI摄像机通过网络传输连接。

进一步地，所述后台控制***包括后台服务器和智能计数软件，用户通过智能计数软件来发出“开始计数”和“结束计数”的指令，同时生产每批次计数记录和视频录像；后台服务器为智能计数软件的开发与安装提供硬件支持，并且为后续的图像采集、视频存储及后端统计分析软件接收的元数据记录提供存储环境。

进一步地，所述挡板在传送带两侧倾斜放置，形成上方大、下方小的平台构架空间，可增大所述AI摄像机能够拍摄到的空间范围以增强其拍摄和识别精确度，并可同时防止猪只跑偏及掉下平台。

进一步地，所述支撑架可调节，通过所述支撑架的调节可调整平台角度、平台宽度和平台高度，从而实现与猪场原有出猪台的良好对接。

另一方面，本发明还提供一种仔猪出栏自动计数方法，包括以下步骤：

S1、后台服务器搭建：创建企业级机房环境，建立数据中心，搭建64g内存、64t存储的企业级服务器2台；

S2、智能计数软件开发：基于海康威视AI Cloud开放平台，开发软件***计数模块，模块主要用于项目实施过程中的计数按钮，点击开始按钮开始计数，点击结束按钮完成当前批次的计数，同时生成每批次计数记录和视频录像，并存储进后台服务器中；

S3、整体平台设计与搭建：选定猪场的仔猪出栏通道为计数场景，在通道上方搭建自动计数平台，根据通道架构调整自动计数平台的角度、宽度和高度使自动计数平台和出栏通道良好对接，调节发动机转速以控制仔猪传送速率，调节AI摄像机角度和焦距以确保其照射范围与平台平面的完美重叠；

S4、数据建模：通过AI摄像机，截取仔猪出栏通道场景的大量视频和图片并储存在后台服务器中，通过人工标定，建立对仔猪计数的模型；

S5、算法模型增量学习、训练：将存储在后台服务器中的大量视频和图片导入***模型，为AI运算提供现场素材和场景进行深度学习和训练，利用摄像机的视觉感知能力和深度学习能力，对拍摄的猪群图像进行实时标定分析，形成运算模型的“标定物”；

S6、***计数运算：在摄像机照射区域的中间位置设置一条“标定线”，当有标定物体走过标定线时，计数模块中会进行“加1”运算，有标定物体反向通过“标定线”时，计数模块中会进行“减1”运算，当点击计数软件模块开始按钮时，***计数开始运算，当点击结束按钮时停止计数运算，同时生成一条运算记录，记录进入数、返回数以及两者相减的计数结果并存储进后台服务器中,每条存储的运算记录为算法模型提供一次素材训练和学习，再关联到AI摄像机算法中，从而使计算结果越来越准确。

本发明的优点和积极效果是：

1.搭建仔猪自动计数平台，能够有效解决猪群拥挤和堆叠问题，消除摄像机照射死角和无用区域，以实现摄像机对猪群的准确计数，并且平台拆装简便，仅需要安装AI摄像机，形成一套整体的仔猪计数平台，方案投入产出比高，推广可行性强；

2.提高仔猪出栏效率，优化人员配置：通过AI摄像机的视觉感知和深度学习能力进行计数，不再需要工作人员现场点数，仅需将仔猪赶入车辆即可，能够优化现场工作人员的人员配置，合理利用资源，从而大大提高了仔猪上市业务效率，降低了时间跨度；

3.有助于生物安全管理工作：安装智能摄像机计数，可以缩减到达待售舍区域的人员数量，如合作家庭农场主、猪群计数人员等，从而减少人员接触，规避疾病传播风险，确保生物安全工作；

4.提供可靠的、可追溯的依据：AI人工智能摄像机的计数与运算过程能够录像存储，满足30天视频录像查询，当养户对仔猪数量有异议时，可通过回放录像的方式进行查证，从而为公司提供有力的现场证据，避免不必要的矛盾与纠纷；

5.项目应用场景广阔，易于推广实施：项目实施简单，可操作性强，猪场待售舍通道仅需安装一台智能AI摄像机，因此项目费用成本较低，投入产出比高，推广应用前景广阔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的自动计数平台平面示意图；

图2为本发明的自动计数方法流程示意图。

附图标记说明：

1、摄像头；2、传送带；3、挡板；4、支撑架；5、发动机；6、后台控制***。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1所示，本发明提供一种仔猪出栏自动计数平台，包括架设于平台上方的至少一台AI摄像机1、传送带2、设置于传送带两侧的挡板3、设置于平台下方的支撑架4、设置于传送带一侧的发动机5，还包括后台控制***6，所述后台控制***6与所述AI摄像机1通过网络传输连接。

所述AI摄像机1采集过往猪群的图像，并将信息通过网络传输至后台控制***6；所述后台控制***6对数据进行处理和储存，并将储存的数据作为素材反馈给AI摄像机1进行深度学***台传送带2，将猪群平稳疏散防止拥挤堆叠，并向同一方向输送仔猪防止猪只回流。

作为优选，所述后台控制***6包括后台服务器和智能计数软件，用户通过智能计数软件来发出“开始计数”和“结束计数”的指令，同时生产每批次计数记录和视频录像；后台服务器为智能计数软件的开发与安装提供硬件支持，并且为后续的图像采集、视频存储及后端统计分析软件接收的元数据记录提供存储环境，前端获取的视频数据和运算过程也存储在自建服务器中，形成独立的数据库；所述智能计数软件基于海康威视AI Cloud开放平台开发，软件主要用于项目实施过程中的计数按钮，点击开始按钮开始计数，点击结束按钮完成当前批次的计数，并同时生成每批次计数记录和视频录像，并存储在后台服务器中。

作为优选，所述挡板3在传送带两侧倾斜放置，形成上方大、下方小的平台构架空间，可增大所述AI摄像机1能够拍摄到的空间范围以增强其拍摄和识别精确度，并可同时防止猪只跑偏及掉下平台。

作为优选，所述支撑架4可调节，通过所述支撑架4的调节可调整整个计数平台的角度、平台宽度和平台高度，参照选定场景猪场出猪台架构，根据出猪台造型和尺寸进行匹配，确定平台安装的高度、角度和宽度等尺寸，从而实现与猪场原有出猪台的良好对接。

如图2所示，本发明还提供一种仔猪出栏自动计数方法，包括以下步骤：

S1、后台服务器搭建：创建企业级机房环境，建立数据中心，搭建64g内存、64t存储的企业级服务器2台，为智能计数软件模块开发与安装提供硬件支撑，并且为后续的图像采集、视频存储及后端统计分析软件接收的元数据记录提供存储环境，前端获取的视频数据和运算过程也存储在后台服务器中，形成独立的数据库。

S2、智能计数软件开发：基于海康威视AI Cloud开放平台，开发软件***计数模块，模块主要用于项目实施过程中的计数按钮，点击开始按钮开始计数，点击结束按钮完成当前批次的计数，同时生成每批次计数记录和视频录像，并存储进后台服务器中；

S3、整体平台设计与搭建：选定猪场的仔猪出栏通道为计数场景，在通道上方搭建自动计数平台，根据通道架构调整自动计数平台的角度、宽度和高度使自动计数平台和出栏通道良好对接，调节发动机转速以控制仔猪传送速率(以仔猪猪群不在出栏通道上堆叠、拥挤、回流为最佳)，调节AI摄像机角度和焦距以确保其照射范围与平台平面的完美重叠；

S4、数据建模：通过AI摄像机，截取仔猪出栏通道场景的大量视频和图片并储存在后台服务器中，通过人工标定，建立对仔猪计数的模型；

S5、算法模型增量学习、训练：将存储在后台服务器中的大量视频和图片导入***模型，为AI运算提供现场素材和场景进行深度学习和训练，利用摄像机的视觉感知能力和深度学习能力，对拍摄的猪群图像进行实时标定分析，形成运算模型的“标定物”；

S6、***计数运算：在摄像机照射区域的中间位置设置一条“标定线”，当有标定物体走过标定线时，计数模块中会进行“加1”运算，有标定物体反向通过“标定线”时，计数模块中会进行“减1”运算，当点击计数软件模块开始按钮时，***计数开始运算，当点击结束按钮时停止计数运算，同时生成一条运算记录，记录进入数、返回数以及两者相减的计数结果并存储进后台服务器中,每条存储的运算记录为算法模型提供一次素材训练和学习，再关联到AI摄像机算法中，从而使计算结果越来越准确。

本发明通过搭建仔猪出栏自动计数平台，能够有效解决猪群拥挤和堆叠问题，消除摄像机照射死角和无用区域，以实现摄像机对猪群的准确计数；同时通过AI摄像机的视觉感知和深度学***台和方法应用场景广阔，易于推广实施，项目费用成本较低，投入产出比高。值得说明的是，本发明所公开的自动计数平台和方法，随着机器学***，而不仅仅局限于仔猪出栏通道这一单一场景。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种仔猪出栏自动计数方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、后台服务器搭建：创建企业级机房环境，建立数据中心，搭建64g内存、64t存储的企业级服务器2台；

S2、智能计数软件开发：基于海康威视AI Cloud开放平台，开发软件***计数模块，模块主要用于项目实施过程中的计数按钮，点击开始按钮开始计数，点击结束按钮完成当前批次的计数，同时生成每批次计数记录和视频录像，并存储进后台服务器中；

S3、整体平台设计与搭建：选定猪场的仔猪出栏通道为计数场景，在通道上方搭建自动计数平台，根据通道架构调整自动计数平台的角度、宽度和高度使自动计数平台和出栏通道良好对接，调节发动机转速以控制仔猪传送速率，调节AI摄像机角度和焦距以确保其照射范围与平台平面的完美重叠；

S4、数据建模：通过AI摄像机，截取仔猪出栏通道场景的大量视频和图片并储存在后台服务器中，通过人工标定，建立对仔猪计数的模型；

S5、算法模型增量学习、训练：将存储在后台服务器中的大量视频和图片导入***模型，为AI运算提供现场素材和场景进行深度学习和训练，利用摄像机的视觉感知能力和深度学习能力，对拍摄的猪群图像进行实时标定分析，形成运算模型的“标定物”；

S6、***计数运算：在摄像机照射区域的中间位置设置一条“标定线”，当有标定物体走过标定线时，计数模块中会进行“加1”运算，有标定物体反向通过“标定线”时，计数模块中会进行“减1”运算，当点击计数软件模块开始按钮时，***计数开始运算，当点击结束按钮时停止计数运算，同时生成一条运算记录，记录进入数、返回数以及两者相减的计数结果并存储进后台服务器中,每条存储的运算记录为算法模型提供一次素材训练和学习，再关联到AI摄像机算法中，从而使计算结果越来越准确。

2.一种仔猪出栏自动计数平台，其特征在于，采用如权利要求1所述的计数方法对仔猪进行计数，还包括：架设于平台上方的至少一台AI摄像机、传送带、设置于传送带两侧的挡板、设置于平台下方的支撑架、设置于传送带一侧的发动机，还包括后台控制***，所述后台控制***与所述AI摄像机通过网络传输连接。

3.根据权利要求2所述的仔猪出栏自动计数平台，其特征在于，所述后台控制***包括后台服务器和智能计数软件。

4.根据权利要求2所述的仔猪出栏自动计数平台，其特征在于，所述挡板在传送带两侧倾斜放置，形成上方大、下方小的平台构架空间。

5.根据权利要求2所述的仔猪出栏自动计数平台，其特征在于，所述支撑架可调节，通过所述支撑架的调节可调整平台角度、平台宽度和平台高度，从而实现与猪场原有出猪台的良好对接。