一种饲喂检测系统及其饲喂检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及数字化养殖技术领域，尤其涉及饲喂检测系统及其饲喂检测方法。
【背景技术】
[0002] 目前随着现代电子信息技术的不断发展，数字化养殖技术在传统畜牧业领域的应 用也日趋成熟。对于传统猪场的自动化、网络化和智能化的改造具有重要的现实意义。
[0003] 根据国内外现有猪场的养殖模式和发展状况来看，现代化的猪场应具有以下几个 特点:第一，猪场的运营和管理逐步趋向于完全的数字化和智能化，猪场往往仅需要很少的 管理和操作人员就可以保证猪场的正常运营。第二，应具有良好的猪舍环境。可控的温度、 湿度、空气质量等环境因素既有利于猪的生长和疫病防控又改善了操作人员的工作环境。 第三，对每头猪的生长状况可实现全方位的监控。包括对猪的饲喂量、体重、体尺、健康和行 为状况等实现自动化的采集和存储。第四，更加注重和强调福利化养殖。欧洲更是在13年颁 布了全面禁止采用限位栏养猪的模式，在保证养殖密度基本不变的前提下，采用大圈群养 加自动饲喂站的养殖模式，可有效的增大每头猪的活动空间，并使猪的采食具有了一定的 自主性。
[0004] 虽然目前国内外许多猪场都采用了自动化的采食设备，但这些设备大都无法实现 对每头猪的体尺、体重和日饲喂量等信息进行精准的统计，即便是国外引进的一些电子饲 喂站，其主要功能也是为了满足猪喂养的限饲要求。虽然这些电子饲喂站同样可采集每头 母猪的进食量信息，但其普遍存在价格昂贵、使用可靠性差等问题。此类设备对猪个体的识 别完全依靠电子耳标和RFID读卡器来实现，因此对猪的个体的形态、尺寸等信息是无法采 集的。
【发明内容】
[0005] (一)要解决的技术问题
[0006] 本发明要解决的技术问题是解决现有的猪场饲喂设备无法在无应激的条件下对 猪的体尺、体重、形态等信息进行自动采集和记录，且无法实现对每只猪每日的饲喂量进行 精确控制和管理的问题。
[0007] (二)技术方案
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种饲喂检测系统，包括饲喂通道、喂料装 置、信息采集装置和工控机，所述饲喂通道的出口端设置有所述喂料装置，所述信息采集装 置包括获取猪的形态尺寸图像的图像采集器、获取猪的体重信息的称重传感器和读取猪的 耳标信息的耳标读卡器，所述图像采集器与所述称重传感器均设置于所述饲喂通道的入口 端，所述耳标读卡器设置于靠近所述喂料装置的所述饲喂通道的一侧，所述喂料装置包括 控制所述喂料装置下料的饲喂控制器，所述耳标读卡器与所述饲喂控制器连接，以启动所 述饲喂控制器控制所述喂料装置下料，所述图像采集器、所述称重传感器及所述饲喂控制 器均与所述工控机连接。
[0009] 其中，所述饲喂通道包括机械隔离门，所述机械隔离门设置于所述饲喂通道的入 口端，所述机械隔离门与所述工控机连接，所述机械隔离门一侧的所述饲喂通道上设有光 电传感器，所述光电传感器与所述工控机连接，以启动所述工控机控制所述图像采集装置 运行。
[0010] 其中，所述图像采集器包括两个摄像机，两个所述摄像机位于所述饲喂通道的上 方，且两个所述摄像机成双目视觉模型结构设置。
[0011]其中，所述喂料装置还包括料斗、螺旋送料器和料槽，所述料槽与地面连接，所述 螺旋送料器的进料口与所述料斗连接，所述螺旋送料器的出料口与所述料槽连接，所述料 槽内设有下料触发器，所述下料触发器与所述饲喂控制器连接，以控制所述喂料装置的下 料次数，所述料槽上还设有辅助饮水器，所述辅助饮水器与所述饲喂控制器连接。
[0012] 其中，所述饲喂通道还包括隔离栏，所述隔离栏位于所述饲喂通道的两侧，一侧所 述隔离栏上设有应急门，另一侧所述隔离栏上设有出口通道，所述出口通道靠近所述喂料 装置，且所述出口通道两侧设有导向栅栏和单向门，所述单向门一侧设有光电传感器，所述 光电传感器与所述工控机连接，以启动所述工控机控制所述机械隔离门的锁紧与解锁。
[0013] 本发明还提供了一种饲喂检测方法，包括以下步骤：
[0014] Sl、工控机判断是否有猪进入饲喂通道；
[0015] S2、猪位于饲喂通道内，图像采集器获取猪的形态尺寸图像；
[0016] S3、图像采集器将步骤Sl中获取的猪的形态尺寸图像传送至工控机进行处理，获 得猪的形态尺寸信息；
[0017] S4、称重传感器获取猪的体重信息，并将获取的猪的体重信息传送至工控机；
[0018] S5、猪到达喂料装置附近后，耳标读卡器获取猪的耳标信息，并将获取的猪的耳标 信息传送至饲喂控制器；
[0019] S6、饲喂控制器将步骤S4中获取的猪的耳标信息传送至工控机，并控制喂料装置 下料；
[0020] S7、工控机根据步骤S5中获取的猪的耳标信息储存记录步骤S2中猪的形态尺寸信 息和步骤S3中猪的体重信息。
[0021] 其中，步骤Sl具体包括以下步骤：
[0022] S11、在饲喂通道入口段的上方以双目视觉模型结构设置两台摄像机作为图像采 集器；
[0023] Sl 2、对摄像机进行标定，确定摄像机内外参数；
[0024] S13、机械隔离门一侧的光电传感器触发，发送信号至工控机，工控机控制摄像机 启动；
[0025] S14、摄像机采集图像，传送至工控机，工控机判断是否有猪进入饲喂通道内；
[0026] S15、若有猪进入饲喂通道内，则进行步骤2,若没有猪进入饲喂通道内，则返回步 骤 S14。
[0027]其中，步骤S3具体包括以下步骤：
[0028] S31、工控机将摄像机采集到的图像进行灰度转换和分隔，提取出猪的完整图像；
[0029] S32、消除细小噪声点，获得猪的形态二值图像；
[0030] S33、根据步骤S31采集到的图像的区域像素点的数目及位置来判断采集的图像是 否符合要求；
[0031] S34、若采集的图像符合要求，则根据步骤S32中的形态二值图像获得猪的长度及 宽度方向的极值点和拐点作为特征点，若采集的图像不符合要求，则重复步骤S2;
[0032 ] S35、确定两个摄像机在步骤S34中采集的图像的特征点的对应图像坐标；
[0033] S36、根据相匹配的两个对应图像坐标求得每个特征点的三维坐标点；
[0034] S37、根据三维坐标点获得猪的形态尺寸信息。
[0035] 其中，在步骤S15和步骤S2之间，还包括以下步骤：
[0036] S151、工控机发出信号至机械隔离门，控制机械隔离门关闭锁紧。
[0037] 其中，还包括以下步骤：
[0038] S8、单向门一侧的光电传感器触发启动，传送信号至工控机；
[0039] S9、工控机发出信号至机械隔离门，控制机械隔离门解锁打开。
[0040] (三)有益效果
[0041] 本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明的饲喂检测系统和方法，采用图像 采集器、称重传感器对猪进行自动的形态尺寸和体重等信息的获取，将信息采集装置与工 控机结合应用于的猪的饲喂设备中，在耳标读卡器读取猪的耳标信息后工控机对之前获取 的猪的形态尺寸、体重进行储存，实现了在无人干预的条件下对猪的形态尺寸、体重等信息 自动采集记录的目的，同时饲喂控制器也可对猪的饲喂量进行精准的控制管理及与耳标读 卡器和工控机配合显示猪的储存信息，在减少人力物力的同时，避免由于猪的应激反应而 给生产带来的损失，对猪的生长进行实时监控记录，为种猪提供选种依据，在种猪的科学饲 养管理中具有重要的现实意义满足猪场的智能化和数字化管理的要求。
[0042]除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这 些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的 优点，将结合附图作出进一步说明。
【附图说明】
[0043] 图1是本发明实施例一的饲喂检测系统的主视图；
[0044] 图2是图1的C-C剖面图；
[0045] 图3是本发明实施例二的饲喂检测方法的控制关系示意图；
[0046] 图4是本发明实施例二的饲喂检测方法的图像信息采集流程图；
[0047] 图5是本发明实施例二的饲喂检测方法的双目视觉模型示意图。
[0048] 图中：1:饲喂通道;2:喂料装置;3:信息采集装置;11:机械隔