一种笼养鸡健康状况自动化监测球体车轮小车及监测方法与流程

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球体车轮小车及监测方法。

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球体车轮小车及监测方法。

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球体车轮小车，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；小车前后左右方向拓展有四个半球体槽，半球体槽内放入有钢制球体，半球体槽上端设有一个抽壳圆柱形区域，抽壳圆柱形区域内设置有电磁吸盘，小车的四个角处设有45°开口区，45°开口区设置有风扇叶，风扇叶上连接有带动风扇转动的直流减速电机。小车周围装有四个风扇叶可以提供小车运动的动力，小车车轮采用钢制球体结构，车轮上端分别装有电磁吸盘，让小车起到制动效果。

所述的小车内部安装圆柱体转盘，圆柱体转盘通过直齿轮组与转盘直流减速电机连接，伸缩杆下部安装有一个直齿轮，直齿轮由直流减速电机带动，直齿轮与齿轮条方体啮合，伸缩杆最下端设有抽壳圆台，伸缩杆内部中空，圆柱体转盘中间设置有齿轮条方体，齿轮条方体包括若干通过折扇叶连接的齿轮条，齿轮条两端均设有磁铁块，齿轮条一端与圆台内部连接。转盘的速度与伸缩杆的直齿轮运动速度同步，齿轮条方体从转盘转出，被直齿轮带动进入伸缩杆内，伸缩杆上升。当转盘与直齿轮同时反转时，方体小块回到转盘内部，伸缩杆收缩。折扇叶转动180度，伸缩块进入抽壳圆台体区域，推动伸缩杆上升。

所述的小车前部设置有寻迹探头。鸡舍内的通道上贴有黑色感应条、寻迹探头、感应出黑色，反馈信息控制寻迹小车的转弯。

小车内部设置有电池，电池牵出三组线分别连接三个稳压器，第一个稳压器与单片机连接，单片机牵出三组线，一组提供与蓝牙模块连接，另一组与寻迹探头连接，第三组与电磁吸盘连接，第二个稳压器与四个带动风扇转动的直流减速电机连接，第三个稳压器与转盘直流减速电机和伸缩杆上的直流减速电机连接。

一种笼养鸡健康状况自动化监测球体车轮小车的监测方法，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；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，蓝牙模块用于对小车的远程控制，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球体车轮小车的原理示意图I；

图2为本发明一种笼养鸡健康状况自动化监测球体车轮小车的原理示意图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球体车轮小车车体构造；

图5为本发明一种笼养鸡健康状况自动化监测球体车轮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球体车轮小车中伸缩杆底部提供动力构件图；

图7为本发明一种笼养鸡健康状况自动化监测球体车轮小车齿轮条方块体收缩图；

图8为本发明一种笼养鸡健康状况自动化监测球体车轮小车伸缩杆及装载配件图；

图9为本发明一种笼养鸡健康状况自动化监测球体车轮小车整体外观图；

图中，1-电池、2-电磁吸盘、3-钢制球体、4-风扇叶、5-带动风扇转动的直流减速电机、6-单片机、7-风扇电机驱动、8-转盘直流减速电机、9-伸缩杆与转盘电机驱动器、10-风扇电机稳压、11-单片机稳压、12-伸缩杆电机与转盘电机稳压、13-转盘、14-寻迹探头、15-转盘运动齿轮组、16-45°开口区、17-电机固定槽、18-伸缩杆上的直流减速电机、19-带动齿轮条运动的直齿轮、20-抽壳圆台、21-伸缩杆、22-热成像探头、23-图像捕捉探头。

具体实施方式

如图1和图8所示，一种笼养鸡健康状况自动化监测小车，图像捕捉探头23、热成像探头22、寻迹探头14、钢制球体3、风扇叶4、转盘13、电磁吸盘2、伸缩杆21、蓝牙控制模块、单片机6、图像处理模块、显示器和报警器，图像捕捉探头和热成像探头设置在伸缩杆顶端上，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。

图像捕捉探头23用于采集鸡笼中鸡个体数量图像；热成像探头22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23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22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。

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3所示，进一步，小车车轮改成钢制球体3结构，在车体前后左右方向拓展四个半球体槽，里面放入钢制球体，在半球槽上端建立一个抽壳圆柱形区域，放入电磁吸盘2，当电磁吸盘通电是，小车处于静止状态，断电时，小车能向任意方向运动，在小车的壳体上端的四个角度偏离45°方向，放置四个提供动力的风扇叶4，用单片机系统依次控制着四个风扇叶的运动，协调的控制风扇叶的风力和启动停止，可以让小车沿随意方向运动。

图4所示，进一步，小车的最底部的平面上，放置小车运动的控制系统，车后端，放置两个可以提供长久续航的电池1，电池牵出三组线连接三个稳压器，第一个稳压器是单片机系统的稳压，第二个稳压器给四个风扇的稳压，第三个是给转盘电机与伸缩杆电机的稳压，第二个稳压与第三个稳压器牵出一组线连接到驱动器上，从驱动器再分别连接到各自的电机上，单片机牵出三组线，一组提供给蓝牙模块，另一组给寻迹探头14，第三组给电磁吸盘2，完成了小车的控制系统搭建。输入程序即可调试。

如图5、图6和图7所示，进一步，车体内部，安装一个圆柱体转盘1，转盘中间采用正方体进行连接，转盘外侧连接一套直齿轮组15，最终连接到直流减速电机上，当直流减速电机运动是，带动转盘的运动。小车顶部安装一组三节的伸缩杆21，伸缩杆下部一个面切除，安装一个直齿轮19，用一个直流减速电机18带动这个齿轮，直齿轮带动齿轮条方体的运动，伸缩杆最下端做一个抽壳的圆台20，能让转盘内的齿轮条方体顺利进入伸缩杆内，在每个齿轮条方体接触面上加上一个磁铁块，能让方体块进入伸缩杆内成竖直状态

如图7所示，进一步，伸缩杆顶端安装了一个图形捕捉探头23和热成像探头22，当伸缩杆21升起的时候，达到鸡笼区域是，图形探头捕捉鸡笼内部的照片，热成像探头捕捉鸡笼内鸡群的红外热成像图，把搜集的数据快速传回电脑，进行数据处理和匹配，得到想要的结果。