一种自动监控动物粪便的饲养笼的制作方法

本发明涉及饲养监控技术领域，具体涉及一种自动监控动物粪便的饲养笼。

背景技术：

近些年，宠物喂养数量明显增多，宠物粪尿粪便排泄物排出后面临诸多问题。首先，宠物粪便含有大量微生物，甚至有强致病性微生物，需要及时进行消毒处理，减少或避免宠物接触病原微生物的机会，提高宠物健康水平。其次，笼养宠物的粪尿粪便排泄物需要人工进行手动清洁和消毒，这种方式不仅费时费力，而且还易污染工作人员衣服和手臂，引起不适或传播病原微生物。再次，笼养宠物的粪便是判断宠物是否健康的重要依据，正常的宠物粪便为圆球状、香蕉状，当识别结果为不规则块状或糊状时，则反映宠物处于不同程度的疾病状态，因此有必要记录宠物每一次粪便的状态，及时掌握宠物的健康状况，如果靠人工记录粪便形状，太过耗费人力，不易实现。最后，笼养宠物活动空间有限，如果排泄后没有被人员发现，宠物则生活在充满臭气的环境中，不利于宠物的健康、大幅度降低了宠物的福利。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种自动监控动物粪便的饲养笼，解决现有技术中粪便清理不方便、清理不及时、粪便状态监测不确切的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种自动监控动物粪便的饲养笼，包括笼子、摄像机、控制终端、清洗装置以及报警器，所述笼子底部放置有粪便盘，所述笼子内安装有隔板，所述隔板位于所述粪便盘上方，所述隔板上开设有排粪孔，所述摄像机安装于所述笼子上，且朝向所述粪便盘设置，所述摄像机与所述控制终端电连接，并用于获取所述粪便盘上的粪便图像，所述清洗装置安装于所述笼子上，且位于所述粪便盘上方，所述控制终端与所述清洗装置电连接，所述控制终端用于根据所述粪便图像判断所述粪便盘上是否有粪便，如果有，则驱动所述清洗装置对所述粪便盘进行清洗，所述控制终端与所述报警器电连接，所述控制终端用于识别所述粪便图像中粪便形状，并判断所述粪便形状是否为异常形状，如果是异常形状，则驱动所述报警器报警。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明设置摄像机，用于获取粪便图像，利用图像识别实现粪便的识别，识别到粪便后及时通过清洗装置对粪便进行自动清洗，保证动物干净卫生的生存环境，避免了人工清洗存在的易污染衣服、传播病原的弊端。同时利用图像识别实现粪便异常的识别，实现对动物粪便状况的监控，使得饲养人员可以及时掌握动物的健康状况，保证动物的健康成长。

附图说明

图1是本发明提供的自动监控动物粪便的饲养笼一实施方式的俯视图；

图2是本发明提供的自动监控动物粪便的饲养笼一实施方式的侧视图。

附图标记：

1、笼子，11、粪便盘，12、隔板，13、排粪孔，14、排粪口，2、摄像机，3、控制终端，41、清扫刷，42、电机，43、滑轨，44、喷水硬管，45、喷嘴，46、引水管，47、喷水阀，48、消毒管，49、消毒阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，本发明的实施例1提供了自动监控动物粪便的饲养笼，包括笼子1、摄像机2、控制终端3、清洗装置以及报警器，所述笼子1底部放置有粪便盘11，所述笼子1内安装有隔板12，所述隔板12位于所述粪便盘11上方，所述隔板12上开设有排粪孔13，所述摄像机2安装于所述笼子1上，且朝向所述粪便盘11设置，所述摄像机2与所述控制终端3电连接，并用于获取所述粪便盘11上的粪便图像，所述清洗装置安装于所述笼子1上，且位于所述粪便盘11上方，所述控制终端3与所述清洗装置电连接，所述控制终端3用于根据所述粪便图像判断所述粪便盘11上是否有粪便，如果有，则驱动所述清洗装置对所述粪便盘11进行清洗，所述控制终端3与所述报警器电连接，所述控制终端3用于识别所述粪便图像中粪便形状，并判断所述粪便形状是否为异常形状，如果是异常形状，则驱动所述报警器报警。

本发明实施例首先通过摄像机2获取连续的粪便图像，利用图像识别实现粪便的识别，识别到粪便后及时通过清洗装置对粪便进行自动清洗，保证动物干净卫生的生存环境，避免了人工清洗存在的易污染衣服、传播病原的弊端。同时利用图像识别实现粪便异常的识别，实现对动物粪便状况的监控，使得饲养人员可以及时掌握动物的胃肠状况，保证动物的健康成长。在动物粪便异常时通过报警器报警以便饲养人员及时对动物进行治疗，图中未示出报警器，报警器可采用蜂鸣器、报警灯等实现。

本发明能够24小时不间断监控笼养宠物的粪尿粪便排出情况及其性状，对于异常粪便可以发出警报。同时，能够在笼养宠物粪尿粪便排泄物排出后及时进行清洁，保障宠物生活环境优良，提高宠物福利水平、减轻饲养人员的劳动力。

优选的，所述控制终端3具体用于：

对所述粪便图像进行预处理得到预处理图像；

提取所述预处理图像中的边缘信息；

判断所述边缘信息中是否存在预设的粪便边缘，如果存在，则判定所述粪便盘11上有粪便，否则判定所述粪便盘11上没有粪便；

判定所述粪便盘11上有粪便时，进一步判断所述边缘信息中是否存在预设的异常粪便边缘，如果存在，则判定粪便为异常形状并驱动所述报警器报警。

对粪便盘11中的目标进行识别，当图像中存在圆球状、香蕉状、不规则块状、糊状或水状时，说明存在粪尿。识别结果分为圆球状或香蕉状时，说明粪便正常，当粪便为不规则块状、糊状或水状时，则粪便异常。图像的边缘提取可采用canny算子实现。

优选的，还可通过对比前后两帧粪便图像，获取前后两帧粪便图像之间不同的边缘信息，判断所述不同的边缘信息是否为粪便边缘、是否为异常粪便边缘，从而提高粪便的识别精度。

优选的，如图1、图2所示，所述清洗装置包括清扫刷41以及电机42，所述笼子1底部相对的两侧壁上均开设有滑轨43，所述清扫刷41的一端伸至其中一所述滑轨43上，所述清扫刷41的另一端伸至另一所述滑轨43上，所述电机42的输出轴与所述清扫刷41传动连接，并驱动所述清扫刷41在所述粪便盘11上沿所述滑轨43方向滚动，所述电机42与所述控制终端3电连接。

ccd摄像机2对粪便盘11进行不间断的数据采集，当有粪尿粪便出现在监控画面中时，控制终端3延迟设定时间，例如两分钟后控制电机42的打开，延迟设定时间的目的在于等待宠物排泄完毕，电机42开始工作，带动清扫刷41旋转以清洗粪便盘11，粪便盘11倾斜放置，同时导轨沿粪便盘11方向倾斜设置，清扫刷41在转动作用下沿着滑轨43由较高端向较低端移动，当清扫刷41移动至滑轨43较低端时，清扫刷41继续转动设定时间，例如三分钟，以便冲走粪便盘11较低端的粪便，随后电机42反转带动清扫刷41返回滑轨43的较高端，电机42关闭。

优选的，如图1所示，所述清洗装置还包括喷水硬管44，所述喷水硬管44的一端于所述清扫刷41的一端连接，所述喷水硬管44的另一端与所述清扫刷41的另一端连接，所述喷水硬管44上安装有多个喷嘴45，所述喷嘴45朝向所述粪便盘11设置，所述喷水硬管44的一端封口设置，所述喷水硬管44的另一端与引水管46连接，所述引水管46与水源装置连接，例如自来水管，所述引水管46上安装有喷水阀47，所述喷水阀47与所述控制终端3电连接。

在清扫刷41清扫的同时，用水喷的方式加强清洗效果。具体清洗过程如下：当有粪尿粪便出现在监控画面中时，控制终端3延迟设定时间，控制喷水阀47和电机42同时打开，喷水阀47打开后，引水管46中的自来水通过喷水阀47到达喷水硬管44，并经喷嘴45喷出，同时电机42开始工作，带动清扫刷41旋转以清洗粪便盘11，并且清扫刷41与喷水硬管44同时沿着滑轨43向粪便盘11较低端方向移动，当清扫刷41与喷水硬管44移动至滑轨43较低端时，喷水阀47和清扫刷41继续工作一定时间以冲走粪便盘11末端的粪尿粪便，随后控制终端3控制喷水阀47关闭，电机42反转带动清扫刷41和喷水硬管44返回滑轨43较高端，电机42关闭。

优选的，如图1所示，所述喷水硬管44与所述引水管46连接的一端还连接有消毒管48，所述消毒管48与消毒罐连接，所述消毒管48上安装有消毒阀49，所述消毒阀49与所述控制终端3电连接。

当通过喷水和清扫刷41滚动完成粪便清洗之后，控制终端3控制消毒阀49和电机42的打开，消毒阀49打开后，消毒管48的消毒液通过消毒阀49到达喷水硬管44，并经喷嘴45喷出，电机42开始工作，带动清扫刷41旋转，并且清扫刷41与喷水硬管44同时沿着滑轨43向粪便盘11下端方向移动以全面消毒粪便盘11，当清扫刷41与喷水硬管44移动至滑轨43最低端时，消毒阀49关闭，电机42带动清扫刷41与喷水硬管44返回滑轨43起点，电机42关闭。

优选的，所述控制终端3包括单片机以及存储器，所述存储器与所述单片机电连接，并用于存储所述粪便图像，所述单片机分别与所述摄像机2以及清洗装置电连接。

优选的，所述控制终端3还包括无线网卡，所述控制器与所述无线网卡电连接，并通过所述无线网卡与移动终端无线连接。

控制终端3将宠物的每一次粪便图像存储至存储器，存储在存储器中的粪便图像可供移动终端随时调取，从而在移动终端实现对粪便识别以及粪便异常识别的人工矫正，当人工识别与图像识别出现偏差时，以人工识别为准，可通过移动终端向控制终端3发送控制命令，以修改识别结果。同时控制终端3在出现粪便异常时，还可向移动终端发送异常信号，从而通知饲养人员宠物可能存在健康问题，提醒饲养人员及时对宠物进行治疗。

优选的，所述摄像机2为ccd摄像机2，所述ccd摄像机2的镜头为多光谱镜头、可见光镜头、红外光镜头或近红外光镜头。

ccd摄像机2内集成有基于fpga的图像处理单元，具有体积小、重量轻、抗撞击、抗震动性能好的优点。不同的镜头有不同的特性，可根据具体需求进行选择。

优选的，如图2所示，所述粪便盘11倾斜放置，且所述笼子1上开设有与所述粪便盘11较低端相连通的排粪口14，所述摄像机2安装于所述笼子1上靠近所述粪便盘11较低端的一侧。

粪便盘11倾斜放置有利于清洗装置对粪便盘11进行清洗后粪便由排粪口14排出。摄像机2安装于笼子1上靠近粪便盘11较低端一侧或者安装于笼子1顶部，有利于摄像机2对粪便盘11的拍摄和监控。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。