一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统的制作方法

本发明涉及牛奶生产，具体为一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统。

背景技术：

1、牛奶是一种常见的乳制品，由奶牛或其他哺乳动物（如羊、山羊）产生。它是一种营养丰富的饮料，被广泛用于人类的日常饮食中。牛奶含有多种营养物质，包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和矿物质。在生产牛奶的过程中首先需要收集牛奶，收集牛奶的流程通常包括挤奶：奶牛会被带到挤奶场或挤奶棚，然后由专业人员使用机器或手动方法将奶牛的乳液挤出。在这个过程中，奶牛通常会被固定在挤奶台上，以确保安全和舒适；过滤：挤出的乳液会通过过滤系统进行初步过滤，以去除其中的杂质和不洁物；冷却：过滤后的乳液会被迅速冷却，以防止细菌滋生和减缓乳液的变质。通常会使用冷却罐或其他冷却设备将乳液冷却到合适的温度；存储和运输：冷却后的牛奶被放入特制的容器中，如不锈钢储罐或塑料桶，并储存在低温环境中，如冷藏库或冷冻设备中。然后，牛奶会通过专业的运输系统被运送到加工厂或销售点。

2、在收集牛奶的过程中，需要对每日或每月的牛奶产量进行记录，记录牛奶产量可以帮助生产者进行生产规划和管理，通过了解每头奶牛的产奶情况，生产者可以制定合理的饲养和管理策略，以提高牛奶产量和保持牛群的健康状况；可以帮助确定奶牛的饲料需求和营养摄入，通过监测牛奶产量的变化，生产者可以调整饲料配方和供应，以满足奶牛的营养需求和最大限度地提高产奶量；通过记录牛奶产量可以评估饲养管理的效果，对比不同时间段的产量数据，生产者可以了解饲养管理措施对牛奶产量的影响，并作出相应的调整来提高饲养效率和质量；记录牛奶产量可以用于评估员工的绩效，并建立奖励机制，奶牛饲养场可以根据牛奶产量来确定奶农的工作表现，并根据其贡献提供相应的奖励和激励措施；记录牛奶产量可以提供数据基础，用于数据分析和决策支持，通过对牛奶产量的统计和分析，生产者可以获取生产趋势、季节性变化和市场需求等信息，为决策提供依据，例如制定销售计划、市场战略等，因此记录牛奶产量是较为重要的工作环节，但现有的记录方式都是人工操作仪器实现产量的记录，这种操作方式较为耗费人力，且效率不高。

3、因此，本发明提出了一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，来解决上述提出的问题。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，解决了现有的牛奶产量记录方式效率较低的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，包括主要场景布置，所述主要场景布置连接有参考件及监测件布置，所述参考件及监测件布置连接有牛奶传输，所述牛奶传输连接有取图入库；

5、所述取图入库连接有图像识别，所述图像识别连接有物体分割，所述物体分割连接有三维重建，所述三维重建连接有体积计算。

6、优选的，所述主要场景布置具体的为：在挤奶场和加工车间之间设置传送带，并在传送带中部架设三脚架，传送带穿过三脚架，三脚架的三个支腿上均设置高清摄像头，高清摄像头的拍摄画面对准传送带的传送面上，同时保证三个高清摄像头除底部外能够全方位拍摄。

7、优选的，所述参考件及监测件布置具体的为：设置长宽高均为1米的参考对象，安装在传送带附近，同时保证三个高清摄像头除底部外能够全方位拍摄，作为已知大小的标尺，临时存奶罐设置为透明状，内壁光滑设置，防止牛奶粘壁，并在两侧均设置刻度线，在高清摄像头上外设激光传感器，用于提醒高清摄像头有物品经过，并进行拍摄和经过数量的记录。

8、优选的，所述牛奶传输具体的为：当奶牛会被带到挤奶场后，然后由专业人员使用机器或手动方法将奶牛的乳液挤出存储在存奶罐上后，盒盖密封，并放置在传送带上，传送带会把牛奶由挤奶场输送至加工车间，进行加工。

9、优选的，所述取图入库具体的为：当牛奶经过传送带中部时，激光传感器会检测到有物品经过，并通知高清摄像头拍摄，并记录经过的数量，期间拍摄的图像分为一组，同时对拍摄的图像进行记录入库。

10、优选的，所述图像识别具体的为：判定每一组图像所拍摄的是否为牛奶罐，拍摄错误的需进行排除。

11、优选的，所述物体分割具体的为：使用图像分割算法将牛奶存储罐和对应的参考对象从图像背景中分离出来。

12、优选的，所述三维重建具体的为：利用三维重建，对每组图像进行三维建模，基于物体的多个视角的切面图像，使用三维重建技术重建物体的三维模型。

13、优选的，所述体积计算具体的为：基于物体的三维模型，通过计算几何体积来估算物体的体积，计算中，由于牛奶存储罐是透明色，因此只需要计算罐内牛奶占据的体积，或在物体分割时只分离出罐中牛奶占据面积的图像，未被牛奶填充的罐体不保留。

14、（三）有益效果

15、本发明提供了一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统。具备以下有益效果：

16、本发明提供了一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，本发明的监测系统无需人工操作，在刚挤的牛奶运输到加工车间的过程中，利用图像识别获取牛奶的图片，然后进行分割和建模，再利用参考件对比测量件从而实现计算牛奶体积的能力，整个流程无需人为作用，牛奶在运输的过程中即可完成，实现牛奶体积的自动计算，能够高效率的节约人力资源，更加快速的计算出牛奶的产量。

技术特征：

1.一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，包括主要场景布置（1），其特征在于：所述主要场景布置（1）连接有参考件及监测件布置（2），所述参考件及监测件布置（2）连接有牛奶传输（3），所述牛奶传输（3）连接有取图入库（4）；

2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，其特征在于：所述主要场景布置（1）具体的为：在挤奶场和加工车间之间设置传送带，并在传送带中部架设三脚架，传送带穿过三脚架，三脚架的三个支腿上均设置高清摄像头，高清摄像头的拍摄画面对准传送带的传送面上，同时保证三个高清摄像头除底部外能够全方位拍摄。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，其特征在于：所述参考件及监测件布置（2）具体的为：设置长宽高均为1米的参考对象，安装在传送带附近，同时保证三个高清摄像头除底部外能够全方位拍摄，作为已知大小的标尺，临时存奶罐设置为透明状，内壁光滑设置，防止牛奶粘壁，并在两侧均设置刻度线，在高清摄像头上外设激光传感器，用于提醒高清摄像头有物品经过，并进行拍摄和经过数量的记录。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，其特征在于：所述牛奶传输（3）具体的为：当奶牛会被带到挤奶场后，然后由专业人员使用机器或手动方法将奶牛的乳液挤出存储在存奶罐上后，盒盖密封，并放置在传送带上，传送带会把牛奶由挤奶场输送至加工车间，进行加工。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，其特征在于：所述取图入库（4）具体的为：当牛奶经过传送带中部时，激光传感器会检测到有物品经过，并通知高清摄像头拍摄，并记录经过的数量，期间拍摄的图像分为一组，同时对拍摄的图像进行记录入库。

6.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，其特征在于：所述图像识别（5）具体的为：判定每一组图像所拍摄的是否为牛奶罐，拍摄错误的需进行排除。

7.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，其特征在于：所述物体分割（6）具体的为：使用图像分割算法将牛奶存储罐和对应的参考对象从图像背景中分离出来。

8.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，其特征在于：所述三维重建（7）具体的为：利用三维重建，对每组图像进行三维建模，基于物体的多个视角的切面图像，使用三维重建技术重建物体的三维模型。

9.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，其特征在于：所述体积计算（8）具体的为：基于物体的三维模型，通过计算几何体积来估算物体的体积，计算中，由于牛奶存储罐是透明色，因此只需要计算罐内牛奶占据的体积，或在物体分割时只分离出罐中牛奶占据面积的图像，未被牛奶填充的罐体不保留。

技术总结
本发明提供一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，涉及牛奶生产技术领域。该基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，包括主要场景布置，所述主要场景布置连接有参考件及监测件布置，所述参考件及监测件布置连接有牛奶传输，所述牛奶传输连接有取图入库；所述取图入库连接有图像识别，所述图像识别连接有物体分割，所述物体分割连接有三维重建，所述三维重建连接有体积计算。本发明提供一种基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统，该基于图像识别的奶牛产奶量的监测系统利用图像识别功能能够自动分析计算出牛奶的产量，从而起到节约人力，高效率生产的功能。

技术研发人员：马亚宾,张礼,杨晨东,蒋桂娥,李春芳,袁明,卢炜华
受保护的技术使用者：河北舒隽科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21