一种笼养鸡健康状况自动化监测轮式装置及方法与流程

本发明属于家禽养殖技术领域，具体是一种笼养鸡健康状况自动化监测轮式装置及方法。

背景技术：

现有大型化养鸡场均采用笼养方式，个体的活动空间有限，容易引起疾病的产生；如果不能将患病鸡和病死鸡及时从鸡笼内清出，容易引起疾病的扩散，引起个体的大规模死亡，因此定期对鸡笼内个体的健康状况进行巡查是及其必要的。传统方式是采用人工对鸡舍内个体逐一判别，这种人工巡查方法不仅劳动强度大，鸡舍内空气环境差，不利于人体健康；而且由于顶部鸡笼远高于人体，所以人工根本不能对较高处鸡笼内个体的健康状况进行判断。现有鸡舍内喂食、饮水、集蛋、清粪等均已实现自动化，个体健康的自动判别和人工巡查有助于构建无人化鸡舍，从而避免了禽类疾病的传播。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种笼养鸡健康状况自动化监测装置，通过检测到的数据，判别鸡个体的健康状况，避免了人工巡查的漏检情况，从而提供一种笼养鸡健康状况自动化监测轮式装置及方法。

本发明采取以下技术方案：一种笼养鸡健康状况自动化监测轮式装置，包括可以移动的小车，小车上设置有伸缩杆，伸缩杆顶端设置有图像捕捉探头和热成像探头，图像捕捉探头和热成像探头的输出端与图像处理模块电连接，图像处理模块输出端与显示模块和报警器分别电连接。

所述的伸缩杆下部设有折叠块，折叠块设有若干段，相邻两段折叠块之间通过折扇叶连接，折叠块的结合面安装有磁铁，折叠块与直齿轮啮合，直齿轮由直流减速电机驱动。

还包括巡检装置，所述的巡检装置包括寻迹探头、锂电池和单片机控制器，寻迹探头设置在四轮小车上，单片机控制器由电池供电，单片机控制器分别与寻迹探头和蓝牙模块连接,蓝牙模块可以对小车进行远程控制。在鸡舍内的通道贴有黑色感应条、寻迹探头感应出黑色，反馈信息控制寻迹小车的转弯。

小车包括壳体，壳体上设有4个车轮，4个车轮分别与直流减速电机连接，4个直流减速电机与流减速电机驱动器连接，流减速电机驱动器由电池供电。

壳体内设置有第一平台和第二平台，第一平台上固定有电池，第二平台上放置有单片机、两个稳压器和直流减速电机驱动器，其中一个稳压器连接在电池和单片机控制器之间，另一个稳压器连接在电池与直流减速电机驱动器之间。

一种笼养鸡健康状况自动化监测轮式装置的检测方法，图像捕捉探头用于采集鸡笼中鸡个体数量图像；热成像探头用于采集鸡笼中鸡个体红外热图像；四轮小车上的伸缩杆用于携带图像捕捉探头和热成像探头在鸡笼间移动，并记录当前拍摄所在位置；图像处理模块用于对图像捕捉探机采集的鸡个体数量图像应用图像识别技术计算得到鸡笼内活体的数量，若活体数量小于本鸡笼中应有数量，则判断该鸡笼中出现死鸡，用热成像探头采集的鸡个体红外热图像，得到鸡个体的体温分布，取鸡个体的最高温作为鸡个体体温，若鸡个体体温高于健康体温，则判断该个体为病鸡，显示模块用于显示处理完成后图像捕捉探头和热成像探头获取的图像，观测到鸡笼中当前健康鸡个体的数量信息、病鸡数量及位置信息、死鸡数量及位置信息，报警器用于对病鸡或死鸡的出现进行声光报警。

所述图像识别技术的步骤包括：使用图像分割技术对鸡个体数量图像进行分割，采用形态学滤波分割图像中的噪声，查找滤波后图像的连通区域，当该连通区域面积不大于设定连通区域面值时，判定为存在一只鸡个体。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.本装置有助于构建无人化鸡舍，从而减小了禽类疾病的传播。

2.对病理个体的识别与报警，可以有效识别发病早期的个体并及时处理，有效避免的重大疫情的产生。

3.能够快速、自动完成大规模笼养鸡的健康巡检，有效避免了人工巡检的漏检情况，解放了劳动力。

附图说明

图1为本发明一种笼养鸡健康状况自动化监测轮式装置的原理图I；

图2为本发明一种笼养鸡健康状况自动化监测轮式装置的原理图II；

图3为使用本发明对鸡健康状况进行监测的流程图；

图4为本发明一种笼养鸡健康状况自动化监测小车壳体下半部分结构图；

图5为本发明一种笼养鸡健康状况自动化监测小车的控制电路示意图；

图6为本发明一种笼养鸡健康状况自动化监测小车中伸缩杆内部折叠块的结构图；

图7为本发明一种笼养鸡健康状况自动化监测小车壳体上半部分结构图；

图中，1-直流减速电机，2-电池，3-接口，4-磁铁块，5-伸缩杆上的单个折叠块，6-连接折叠块的折扇叶的组成部分，7-稳压器，8-流减速电机驱动器，9-车轮，10-折叠的伸缩块，11-壳体，12-寻迹探头，13-单片机控制器，14-直流减速电机，15-伸缩杆，16—图像捕捉探头，17-红外感应探头，18-直齿轮。

具体实施方式

如图1、2所示，一种笼养鸡健康状况自动化监测轮式装置，包括图像捕捉探头16、热成像探头17、寻迹探头12、小车、伸缩杆15、蓝牙控制模块、稳压模块7、单片机控制模块13、图像处理模块、显示器和报警器，图像捕捉探头16和热成像探头17设置在伸缩杆顶端上，图像捕捉探头16和热成像探头17的输出端与图像处理模块电连接，图像处理模块输出端与显示模块和报警器分别电连接。

图像捕捉探头用于采集鸡笼中鸡个体数量图像；热成像探头用于采集鸡笼中鸡个体红外热图像；四轮小车上的伸缩杆15用于携带图像捕捉探头16和热成像探头17在鸡笼间移动，并记录当前拍摄所在位置。

图像处理模块用于对图像捕捉探机16采集的鸡个体数量图像应用图像识别技术计算得到鸡笼内活体的数量，若活体数量小于本鸡笼中应有数量，则判断该鸡笼中出现死鸡。用热成像探头17采集的鸡个体红外热图像，得到鸡个体的体温分布，取鸡个体的最高温作为鸡个体体温，若鸡个体体温高于健康体温，则判断该个体为病鸡。

显示模块用于显示处理完成后图像捕捉摄像机和热成像摄像头获取的图像，观测到鸡笼中当前健康鸡个体的数量信息、病鸡数量及位置信息、死鸡数量及位置信息。

报警器用于对病鸡或死鸡的出现进行声光报警。

图3为使用本装置对鸡健康状况进行监测的流程图。

进一步，所述图像识别技术的步骤包括：使用图像分割技术对鸡个体数量图像进行分割，采用形态学滤波分割图像中的噪声，查找滤波后图像的连通区域，当该连通区域面积不大于设定连通区域面值时，判定为存在一只鸡个体。

图4所示，进一步，小车的水平运动，用四个直流减速电机驱动器1安装在小车的前后左右四个方向，直流减速电机驱动器1的转子延伸到壳体外部与车轮子固定，车轮与电机转子延伸部位的连接设置一个四边形的接口3，可以达到拆卸轮子的作用。当车体左侧的两个轮子反转或者不转，车体右侧的轮子正转，小车能达到转弯或原地转弯的效果。在车体底部的第一平台上安装两块锂电池2作为动力来源，让小车的重心变低。

图5所示，进一步，在电池所在的第一平台上，搭建第二平台，在第二平台上放上单片机控制器13、5V稳压器7、12V稳压器7和12V直流减速电机驱动器1。电池牵出两组线，一组给12V稳压器7，另一组给5V稳压器7，12V稳压器7再牵出一组线给直流减速电机驱动器8，直流减速电机驱动器8再去连接到4直流减速电机1上，5V的稳压器牵出一组线给单片机控制器13电，单片机控制器13引出两组线，一组给蓝牙模块，一组给安装在车前端下部的寻迹探头12。

如图6所示，进一步，小车的伸缩利用直齿轮18的传动带动齿轮条的升降，完成伸缩的一系列的任务。对一个完整的齿轮条进行分割，形成每一个折叠小块5，对每个折叠块5之间进行改造，每两个连接的折叠块5加工的槽面方向相反，才能起到配对的效果，折叠块之间采用折扇叶6进行连接，折扇叶6能达到很有效的旋转角度0°到180°，在折叠块5向上运动，从水平状变成竖直状态，折叠块5的底部会受到来自下一个折叠块的提供的侧方向的力，所以在垂直接触面上加上具有一定磁力的磁铁4来保证直齿轮18与齿轮条有效的配合。

如图7所示，进一步，壳体11顶部与伸缩杆15的底部延伸段区域安装一个12V的直流减速电机14，电机转子延伸段固定一个直齿轮18，在直齿轮18所对的方形伸缩杆15处于开口状态。最顶端的折叠块5与伸缩杆15最细的一个方形杆内部固定，在伸缩杆15的最下端首先采用一个通孔的圆台体，让展开的折叠块5块能顺利的进入方形伸缩杆内部区域，直齿轮18开始正转时，折叠块5开始展开上升，伸缩杆15就达到上升的状态，伸缩杆上固定的图像捕捉探头与热成像探头能自由升降。

形成整体装配之后，导入程序进入单片机控制器以完成一整套的运动，小车能沿着地上的贴条进行寻迹，伸缩杆15也能收到指令进行规定高度的伸缩。