母羊产前行为识别方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于养殖领域，具体涉及一种母羊产前行为识别方法，判断母羊即将分娩 或正在分娩，提高小羊存活率。
【背景技术】
[0002] 羊的规模化养殖兴起已近20年，实践证明，提高羔羊的存活率，是保证养羊企业 和养殖户利润的重要途径，因为已经到了发育期的母羊和成熟的可配种公羊在体重上基本 不会有太大的增加，只有未长大的小羊，体重上还会有较大的提升空间。专业养殖户根据待 分娩的母羊的肚子下垂、生殖器肿大等生理特征可以分辨出最近将临盆，但是不能确定具 体日期，因此需要日夜守候，花费大量精力和时间。特别是在冬天，如果小羊刚产下没有做 好保暖工作，死亡率达百分之九十以上；对于初胎的母羊，小羊出生时，有些母羊不知道添 去小羊身上的黏膜和水分，给小羊取暖；另外，现在三胎羊、四胎羊或更多胎的比例越来越 多，由于母羊只有两个乳房，必须及时给没有乳吃的小羊喂食代乳品。因此，必须有一种监 测母羊即将分娩或正在分娩的方法，及时通知养殖户前来照看。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种母羊产前行为识别方法，判断母羊是 否即将分娩或者正在分娩，提醒养殖户前来照看，提高小羊存活率。
[0004] 本发明的技术方案是：一种母羊产前行为识别方法，包括如下步骤：步骤一：将母 羊行为图像样本中的顶点坐标连接起来，能够获取母羊行为的三维模型，对全部的母羊行 为分量做归一化操作，可以得到新的三维母羊行为分量T;步骤二：通过PCA方法分析三 维母羊行为分量，确保母羊行为图像特征依据从小到大的次序进行分布，再采集前e个特 征值形成特征分量，得到其投影矩阵，进而能够获取母羊行为三维图像特征；步骤三：将全 部二维母羊行为图像特征点、运动图像的平均形状分量和投影矩阵在三维母羊行为图像 形状分量中进行标识，得到三维母羊行为模型的稀疏模型，再对其进行姿态变换处理；步 骤四：采用投影矩阵K可将经过姿态变换的三维母羊行为模型，变换到母羊行为平面图 像中，再进行投影处理，可将其转换到母羊行为特征空间并获取母羊行为三维模型重构系 数； 步骤五：将母羊行为调整系数分量变换到PCA模型中，可得到密集的三维母 羊行为模型，通过该模型能够对母羊三维行为特征进行准确的识别。所述步骤一 具体为：母羊行为的三维模型用T= (LZpAi……YP，ZP，AP)UGS3P描述，该模 型由P个顶点的坐标组成，数据库中的训练样本数为iTj用于描述每个三维 母羊的行为分量，且有j= 1，2，…，n。所述步骤二母羊行为三维图像特征为： U=V+ Gh，其中，"表示母羊行为分量灰度值均值，u表示母羊行为分量投影矩 阵。
[0005] 本发明有如下积极效果：判断母羊是否即将分娩或者正在分娩，提醒养殖户前来 照看，提商小羊存活率。
【具体实施方式】
[0006] 下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的【具体实施方式】如所涉及的各构件 的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及 操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术 方案有更完整、准确和深入的理解。
[0007] 本发明的主要发明思路是：母羊在临盆前会有一些明显的体态特征，比如说：母 山羊的乳房在分娩前迅速发育，腺体充实，有的母山羊在乳房底部出现浮肿。临近分娩时， 可以从乳头中挤出少量清亮胶状液体或挤出少量的初乳，有的出现漏乳现象。分娩前几天， 乳头增大变粗，但营养不良的母羊，乳头变化不很明显。母山羊的外阴部在临近分娩前几 天，阴唇逐渐柔软，肿胀、增大，阴唇皮肤上的皱襞展开，皮肤稍变红。阴道粘膜潮红，粘液由 浓厚粘稠变为稀薄滑润。母山羊在分娩前骨盆韧带松弛，怀孕末期荐坐韧带变软，临产前更 明显，在尾根及后部两旁可见到明显的凹陷，手摸如同面团状，行走时可见明显的颤动。有 经验的养殖户很容易根据这些体态特征确定母羊在近3-5天就会临盆。母羊临产前期行为 是特定条件下生理和心理行为的反应，一般表现为起卧频繁，经常变换体位（漫步行走、侧 卧和头部频繁回顾腹部等）等典型行为。因此该时期母羊行为活动方式及其规律的信息获 取是进行必要人工干预的重要判据之一，为有效降低难产率，提高羊犊成活率提供帮助。
[0008] 以下为本发明基于三维图像动作识别原理分析，获取母羊的三维行为特征，需要 通过母羊行为三维识别模型对母羊行为特征进行分析，最终完成母羊三维动作的准确识 另IJ。建立的数学模型如下： 将母羊行为图像样本中的顶点坐标连接起来，能够获取母羊行为的三维模型，用T =( Y1； ......YP，ZP，Ap)UGS3P描述，该模型由p个顶点的坐标组成。数据库中的训练样本 数为n，L用于描述每个三维母羊的行为分量，且有j = 1，2,…，n。对全部的母羊行为 分量做归一化操作，可以得到新的三维母羊行为分量T，其可描述数据库样本母羊行为分 量的线性组合，如式（1)所示：
【主权项】
1. 一种母羊产前行为识别方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一：将母羊行为图像样本中的顶点坐标连接起来，获取母羊行为的三维模型，对全 部的母羊行为分量做归一化操作，得到新的三维母羊行为分量T; 步骤二：通过PCA方法分析三维母羊行为分量，确保母羊行为图像特征依据从小到大 的次序进行分布，再采集前e个特征值形成特征分量，得到其投影矩阵，获取母羊行为三维 图像特征； 步骤三：将全部二维母羊行为图像特征点、运动图像的平均形状分量和投影矩阵在三 维母羊行为图像形状分量中进行标识，得到三维母羊行为模型的稀疏模型，再对其进行姿 态变换处理； 步骤四：采用投影矩阵K将经过姿态变换的三维母羊行为模型，变换到母羊行为平面 图像中，再进行投影处理，将其转换到母羊行为特征空间并获取母羊行为三维模型重构系 数； 步骤五：将母羊行为调整系数分量变换到PCA模型中，得到密集的三维母羊行为模型， 通过该模型对母羊三维行为特征进行准确的识别。
2. 根据权利要求1所述的母羊产前行为识别方法，其特征在于：所述步骤一具体为：母 羊行为的三维模型用T= (YpZpAi……YP，ZP，Ap)UGS3P描述，该模型由p个顶点的坐 标组成，数据库中的训练样本数为n，L用于描述每个三维母羊的行为分量，且有j= 1， 2，…，n〇
3. 根据权利要求1所述的母羊产前行为识别方法，其特征在于：所述步骤二母羊行为 三维图像特征为：_其中，表示母羊行为分量灰度值均值，u表示母羊 行为分量投影矩阵。
【专利摘要】本发明涉及一种母羊产前行为识别方法,包括步骤一：将母羊行为图像样本中的顶点坐标连接起来，对母羊行为分量做归一化操作；步骤二：通过PCA方法分析三维母羊行为分量，再采集前e个特征值形成特征分量，得到其投影矩阵；步骤三：将全部二维母羊行为图像特征点、在三维母羊行为图像形状分量中进行标识，再对其进行姿态变换处理；步骤四：采用投影矩阵将经过姿态变换的三维母羊行为模型变换到母羊行为平面图像中，再做投影处理，获取母羊行为三维模型重构系数；步骤五：将母羊行为调整系数分量变换到PCA模型中，得到密集的三维母羊行为模型。判断母羊是否即将分娩或者正在分娩，提醒养殖户前来照看，提高小羊存活率。
【IPC分类】G06K9-66, G06K9-00
【公开号】CN104573624
【申请号】CN201410548017
【发明人】不公告发明人
【申请人】芜湖扬宇机电技术开发有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月16日