多层建筑室内生物养殖种植智能循环方法、系统及设备与流程

本技术涉及生物养殖种植，尤其是多层建筑室内生物养殖种植智能循环方法、系统及设备。

背景技术：

1、为实现智慧农业式生产，现发展了一种可实现能源循环的建筑室内的生物种植养殖方式；多层建筑室内生物养殖种植是通过分层分类育种养殖种植的方式：即建筑的高层部分养殖猪鸡鸭等，中层部分养殖鱼虾等，下层部分种殖菇瓜果菜等。由于高层养殖的猪鸡鸭类粪便经生物发酵处理后可以喂养中层的鱼虾类，鱼虾类粪便废水经生物处理后可以浇灌下层瓜果蔬菜鲜花蚯蚓等，瓜果蔬菜花草可以用来喂养猪鸡鸭鱼等，从而形成从育种养殖种植及粪便（须经发酵并添加配料）饲料喂养浇灌循环系统。

2、现有的多层建筑室内生物养殖种植循环体系管理为实现智能化管理，还会在养殖动植物的建筑室内安装监控摄像头，通过监控摄像头拍摄养殖室内的情况，再通过网络传输至管理平台端，管理人员通过管理平台端对养殖室内的情况进行监控，从而便于在养殖的动物如猪鸡鸭等出现病死时进行及时处理，以防止高层建筑处的病死的动物可能携带传染病的病原体,以致给高层和中层的养殖物传播动物疫病,甚至引起大规模的畜禽死亡,造成极大的经济损失。

3、但现有的养殖室内的监控系统需要人工在管理平台端进行监控，由于人的精力和眼力有限，且在养殖的动物死亡时较难区分动物是在睡觉还是处于病死状态而处于不动的状态，在养殖室内的动物养殖量较大时，更是给管理人员的判断带来了较大的挑战，不利于管理人员及时进行管理，存在有改进的空间。

技术实现思路

1、为了及时从多层建筑室内生物养殖种植循环体系中发现病死的养殖动物，本技术提供多层建筑室内生物养殖种植智能循环方法、系统及设备。

2、本技术的发明目的一采用如下技术方案实现：

3、多层建筑室内生物养殖种植智能循环方法，包括：

4、获取养殖室内的监控图像，对所述监控图像进行分帧处理，得到预处理动物图像；每帧的所述监控图像对应关联有时间信息；

5、从第一帧的所述动物图像开始，逐帧比较所述动物图像之间的动作差异信息；

6、若所述动作差异信息小于预设的差异阈值，则将对应的所述动物图像合并，并得到合并的动物图像的固定停留时间；

7、若所述固定停留时间大于预设的时长阈值，则通过预设的目标检测模型将所述动物图像中的对应动物框出，并将对应的所述动物图像发送给预设的管理平台以进行处理。

8、通过采用上述技术方案，通过获取的养殖室内的监控图像进行逐帧分析处理，得到每一帧的动物图像，从第一帧的动物图像开始对相邻两帧的动物图像中进行动作分析得到动作差异信息；从而能够从动作差异信息中得知监控图像中的动物的具体行为动作，即动物是在走动、躺下休息或驻足静止不动等状态；在动作差异信息小于差异阈值时，则判定该动物处于静止不动的状态，计算动物的停留时间；在动物固定停留时间大于时长阈值时，如猪在某个地点的固定停止时间远超过平均打盹时间，则判定该动物死亡，且在动物图像中将该固定停留时间过长的动物框出并发送给管理平台；管理平台连接管理人员；从而实现管理人员及时从多层建筑室内生物养殖种植循环体系中发现病死的养殖动物并及时进行清理，有利于提高管理人员的管理效率。

9、本技术在一较佳示例中：所述预设的时长阈值包括第一时长阈值和第二时长阈值；所述若所述固定停留时间大于预设的时长阈值，则通过预设的目标检测模型将所述动物图像中的对应动物框出，并将对应的所述动物图像发送给预设的管理平台以进行处理，包括：

10、在所述固定停留时间大于第一时长阈值时，通过预设的红外远程测温装置对与该固定停留时间对应的动物进行目标追踪测温得到实时的体温数据；

11、将实时的所述体温数据与历史的平均体温值进行比对得到体温比对值，在所述体温比对值符合预设的体温阈值时，则确定该动物为目标关注对象；

12、在所述固定停留时间大于第二时长阈值时或所述体温比对值不符合所述预设的体温阈值时，则确定该动物为目标处理对象；

13、通过预设的目标检测模型将所述动物图像中的所述目标关注对象和所述目标处理对象的对应动物分类框出，并将对应的所述动物发送给预设的管理平台以进行处理。

14、通过采用上述技术方案，第一时长阈值小于第二时长阈值；由于动物的睡眠时长不固定，因而设定第一时长阈值和第二时长阈值，例如成年猪的平均睡眠时长为5至8小时，则设定第一时长阈值为7至8小时，第二时长阈值为11小时，具体的第一时长阈值和第二时长阈值可根据实际的动物品种的不同进行自定义；动物如猪鸡鸭死亡时处于静止不动的状态，且猪鸡鸭等属于恒温动物，病死后体温会下降；因而在动物的固定停留时间大于第一时长阈值时，确定该动物为目标关注对象，并对该动物锁定进行目标体温跟踪，将该动物的实时体温数据与体温阈值（体温阈值为正常平均体温）进行比较；将确定的目标关注对象和目标处理对象进行分类并在动物图像中框出，以发送至管理平台，便于管理人员对养殖室内的动物进行管理，且有利于提高对固定停留时间过长的动物的存活状态的判断准确率。

15、本技术在一较佳示例中：所述若所述动作差异信息小于预设的差异阈值时，则将对应的所述动物图像合并，并得到合并的动物图像的固定停留时间之后，包括：

16、将合并的所述动物图像的帧数储存至预设的图像分析库；

17、获取动物的身体部位信息，并根据所述身体部位信息从所述图像分析库的多帧所述动物图像中获取每一所述身体部位信息对应的所述动作差异信息；

18、基于所述动作差异信息和对应的所述动物图像的固定停留时间分析得出行为预测结果。

19、通过采用上述技术方案，将合并的动物图像储存至图像分析库有利于后续对动物图像进行进一步分析比对；通过逐帧分析相邻两帧的动作差异信息，分析出对应动物的行为动作，有利于对动物处于静止还是活动状态进行判定和处理，并得到对应的行为预测结果。

20、本技术在一较佳示例中：所述从第一帧的所述动物图像开始，逐帧比较所述动物图像之间的动作差异信息之后，还包括：

21、预设的红外远程测温装置获取养殖场内动物的体温数据以得到平均体温值；

22、在检测到动物的实时体温数据大于所述平均体温值时，将对应的动物关联目标索引标签，所述预设的红外远程测温装置基于所述目标索引标签对该目标动物进行目标跟踪测温；

23、统计该动物的体温异常时间，在所述体温异常时间大于预设的异常时长阈值时确定该动物为体温关注对象；

24、基于所述动作差异信息和预设的可疑行为模型对所述体温关注对象进行动作分析，并输出动作分析结果。

25、通过采用上述技术方案，红外远程测温装置用于测试养殖场内的动物的实时体温数据，并计算得到动物的平均体温值；在检测到动物的实时体温数据处于异常状态时，则将该体温异常的动物关联目标索引标签，从而有利于通过红外远程测温装置对体温异常的动物进行体温跟踪检测，记录动物体温异常的时间；如该动物的体温异常时间已持续了一段时间，则确定该动物为体温关注对象，即该动物处于发烧状态或因其他病因以致身体温度较高，管理人员需要关注以及时进行喂药或隔离处理等，同时设定异常时长阈值判定有效避免动物如猪等奔跑后处于短时的高温状态而导致误判的情况；且基于可疑行为模型对动物接下来的可疑行为动作进行监控，在动物出现抽搐或呕吐时，及时发现并采取相应的救治措施，相比于动物病死后才采取措施而带来的滞后性，在动物生病时及时发现并处理可减少经济上损失。且有利于增强管理人员的管理效果。

26、本技术在一较佳示例中：所述获取动物的身体部位信息，并根据所述身体部位信息从所述图像分析库的多帧所述动物图像中获取每一所述身体部位信息对应的所述动作差异信息之后，还包括：

27、基于所述身体部位信息对所述动物图像中的目标动物的指定身体部位拍摄得到指定部位图像；

28、对所述指定部位图像的指定区域进行颜色提取得到实时的颜色数据，将实时的所述颜色数据与历史可疑颜色数据进行比对匹配；

29、若实时的所述颜色数据包含在所述历史可疑颜色数据的主色调中，则匹配成功，发送可疑颜色提示信号至预设的管理平台。

30、通过采用上述技术方案，由于动物如猪鸡鸭等动物在生病时会出现腹泻、呕吐等症状，例如鸭生病时鼻部会有粘性分泌物，粪便常常为绿或者灰白色；猪鸡生病时会呕吐、猪的粪便会呈黑色等；通过身体部位信息对动物的嘴和尾巴部位进行指定部位图像拍摄，并在历史可疑颜色数据中根据不同种类的动物对应匹配不同的可疑颜色，当在鸭子的嘴巴处或尾巴的指定部位的附近区域采集的指定部位区域的实时颜色数据包含在可疑颜色数据的主色调中时，则触发可疑颜色提示信号至管理平台，以提示工作人员猪鸡鸭等动物出现疑似呕吐和腹泻等生病症状，需要及时治疗，从而便于及时发现多层建筑室内的猪鸡鸭等高层建筑处的动物是否出现生病的情况。

31、本技术的发明目的二采用如下技术方案实现：

32、多层建筑室内生物养殖种植智能循环系统，包括：

33、监控图像获取模块，用于获取养殖室内的监控图像，对所述监控图像进行分帧处理，得到预处理动物图像；每帧的所述监控图像对应关联有时间信息；

34、动作分析比较模块，用于从第一帧的所述动物图像开始，逐帧比较所述动物图像之间的动作差异信息；

35、固定时间计算模块，用于若所述动作差异信息小于预设的差异阈值时，则将对应的所述动物图像合并，并得到合并的动物图像的固定停留时间；

36、目标检测确定模块，用于若所述固定停留时间大于预设的时长阈值，则通过预设的目标检测模型将所述动物图像中的对应动物框出，并将对应的所述动物图像发送给预设的管理平台以进行处理。

37、通过采用上述技术方案，监控图像获取模块获取的养殖室内的监控图像；动作分析比较模块对监控图像进行逐帧分析处理，得到每一帧的动物图像，从第一帧的动物图像开始对相邻两帧的动物图像中进行动作分析得到动作差异信息；从而能够从动作差异信息中得知监控图像中的动物的具体行为动作，即动物是在走动、躺下休息或驻足静止不动等状态；固定时间计算模块在动作差异信息小于差异阈值时，则判定该动物处于静止不动的状态，计算动物的停留时间；目标检测确定模块在动物固定停留时间大于时长阈值时，如猪在某个地点的固定停止时间远超过平均打盹时间，则判定该动物死亡，且在动物图像中将该固定停留时间过长的动物框出并发送给管理平台；管理平台连接管理人员；从而实现管理人员及时从多层建筑室内生物养殖种植循环体系中发现病死的养殖动物并及时进行清理，有利于提高管理人员的管理效率。

38、本技术在一较佳示例中：所述动作分析比较模块包括：

39、红外远程测温子模块，用于获取养殖场内动物的体温数据以得到平均体温值；

40、目标跟踪测温子模块，用于在检测到动物的实时体温数据大于所述平均体温值时，将对应的动物关联目标索引标签，所述预设的红外远程测温装置基于所述目标索引标签对该目标动物进行目标跟踪测温；

41、异常体温确定子模块，用于统计该动物的体温异常时间，在所述体温异常时间大于预设的异常时长阈值时确定该动物为体温关注对象；

42、动作分析结果模块，用于基于所述动作差异信息和预设的可疑行为模型对所述体温关注对象进行动作分析，并输出动作分析结果。

43、通过采用上述技术方案，在检测到动物的实时体温数据处于异常状态时，则目标跟踪测温子模块将该体温异常的动物关联目标索引标签，从而有利于通过红外远程测温装置对体温异常的动物进行体温跟踪检测，异常体温确定子模块记录动物体温异常的时间；如该动物的体温异常时间已持续了一段时间，则确定该动物为体温关注对象，即该动物处于发烧状态或因其他病因以致身体温度较高，管理人员需要关注以及时进行喂药或隔离处理等，同时设定异常时长阈值判定有效避免动物如猪等奔跑后处于短时的高温状态而导致误判的情况；动作分析结果模块基于可疑行为模型对动物接下来的可疑行为动作进行监控输出动物的异常行为是呕吐、腹泻的分析结果；有利于在动物出现抽搐或呕吐时，及时发现并采取相应的救治措施，相比于动物病死后才采取措施而带来的滞后性，在动物生病时及时发现并处理可减少经济上损失。且有利于增强管理人员的管理效果。

44、本技术在一较佳示例中：所述目标检测确定模块包括：

45、实时体温跟踪子模块，用于在所述固定停留时间大于第一时长阈值时，通过预设的红外远程测温装置对与该固定停留时间对应的动物进行目标追踪测温得到实时的体温数据；

46、关注对象确定子模块，用于将实时的所述体温数据与历史的平均体温值进行比对得到体温比对值，在所述体温比对值符合预设的体温阈值时，则确定该动物为目标关注对象；

47、处理对象确定子模块，用于在所述固定停留时间大于第二时长阈值时或所述体温比对值不符合所述预设的体温阈值时，则确定该动物为目标处理对象；

48、检测对象确定子模块，用于通过预设的目标检测模型将所述动物图像中的所述目标关注对象和所述目标处理对象的对应动物分类框出，并将对应的所述动物发送给预设的管理平台以及时进行处理。

49、通过采用上述技术方案，动物如猪鸡鸭死亡时处于静止不动的状态，且猪鸡鸭等属于恒温动物，病死后体温会下降；关注对象确定子模块在动物的固定停留时间大于第一时长阈值时，确定该动物为目标关注对象；对该动物锁定进行目标体温跟踪，将该动物的实时体温数据与体温阈值（体温阈值为正常平均体温）进行比较；检测对象确定子模块将确定的目标关注对象和目标处理对象进行分类并在动物图像中框出，以发送至管理平台，便于管理人员对养殖室内的动物进行管理，且有利于提高对固定停留时间过长的动物的存活状态的判断准确率。

50、本技术的发明目的三采用如下技术方案实现：

51、一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述多层建筑室内生物养殖种植智能循环方法的步骤。

52、本技术的发明目的四采用如下技术方案实现：

53、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述多层建筑室内生物养殖种植智能循环方法的步骤。

54、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

55、1. 通过获取的养殖室内的监控图像进行逐帧分析处理，得到每一帧的动物图像，从第一帧的动物图像开始对相邻两帧的动物图像中进行动作分析得到动作差异信息；从而能够从动作差异信息中得知监控图像中的动物的具体行为动作，即动物是在走动、躺下休息或驻足静止不动等状态；在动作差异信息小于差异阈值时，则判定该动物处于静止不动的状态，计算动物的停留时间；在动物固定停留时间大于时长阈值时，如猪在某个地点的固定停止时间远超过平均打盹时间，则判定该动物死亡，且在动物图像中将该固定停留时间过长的动物框出并发送给管理平台；管理平台连接管理人员；从而实现管理人员及时从多层建筑室内生物养殖种植循环体系中发现病死的养殖动物并及时进行清理，有利于提高管理人员的管理效率。

56、2. 在检测到动物的实时体温数据处于异常状态时，则将该体温异常的动物关联目标索引标签，从而有利于通过红外远程测温装置对体温异常的动物进行体温跟踪检测，记录动物体温异常的时间；如该动物的体温异常时间已持续了一段时间，则确定该动物为体温关注对象，即该动物处于发烧状态或因其他病因以致身体温度较高，管理人员需要关注以及时进行喂药或隔离处理等，同时设定异常时长阈值判定有效避免动物如猪等奔跑后处于短时的高温状态而导致误判的情况；且基于可疑行为模型对动物接下来的可疑行为动作进行监控，在动物出现抽搐或呕吐时，及时发现并采取相应的救治措施。

57、3. 动物如猪鸡鸭等动物在生病时会出现腹泻、呕吐等症状，例如鸭生病时鼻部会有粘性分泌物，粪便常常为绿或者灰白色；猪鸡生病时会呕吐、猪的粪便会呈黑色等；通过身体部位信息对动物的嘴和尾巴部位进行指定部位图像拍摄，并在历史可疑颜色数据中根据不同种类的动物对应匹配不同的可疑颜色，当在鸭子的嘴巴处或尾巴的指定部位的附近区域采集的指定部位区域的实时颜色数据包含在可疑颜色数据的主色调中时，则触发可疑颜色提示信号至管理平台，以提示工作人员猪鸡鸭等动物出现疑似呕吐和腹泻等生病症状，需要及时治疗，从而便于及时发现多层建筑室内的猪鸡鸭等高层建筑处的动物是否出现生病的情况。