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专利号: 2019113489733
申请人: 天津农学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 医学或兽医学;卫生学
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于TOF深度数据的妊娠母猪体尺计算方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:利用TOF相机采集猪体深度数据;

步骤二:滤除背景数据和降噪;

步骤三:调整重心;

将数据的重心坐标设置为原点坐标,方法是将X、Y、Z的坐标数据都取一个均值,将原始数据的X、Y、Z坐标分别减去其相对应的均值从而将数据的重心坐标设为[000];

步骤四:数据旋转;

对数据进行特征旋转将获取到的数据的位置调正,将猪长度的方向设为坐标的X轴,将垂直于X轴方向的Y轴设为猪体数据的Y轴;

将原始数据X轴和Y轴同时以Z坐标旋转θ角度,得到坐标轴F1和F2,旋转变换公式如公式(1)和公式(2),得到的坐标轴F1和F2作为后续数据处理的新的坐标系X、Y轴;

F1=X cosθ+Y sinθ    (1)

F2=Y cosθ-X sinθ    (2)

步骤五:背部数据投影

从背部对猪体的三维数据进行投影,将其Z轴坐标设为0,获取到三维数据XOY面的投影数据,再得到用于猪体尺测点识别的轮廓线和包络线;

步骤六:体长计算

1)以耳根中点作为体长测点的起点,循环计算包络线上的数据每两个相邻点之间的距离,识别出距离最长的线段L1,按照线段L1的坐标范围,将该坐标范围内的轮廓线的数据识别出来,记为L2;循环计算L2中的每个点到线段L1的距离,在L2中识别出距离L1最远的点为耳根点A1,同理计算出另一个耳根点A2,计算点A1和点A2坐标的中点为耳根的中点Am;

2)以尾根中点作为体长测点的终点,获得尾根识别点B1和B2,计算B1和B2坐标的中点为尾根中点Bm;

3)体长的计算:分别以耳根中点和尾根中点的x、y坐标为范围,获取该两点间线上x、y二维坐标对应的体长测量线上每个点的三维点坐标,累加计算每相邻两个三维点连线的长度则记为体长。

2.根据权利要求1所述的基于TOF深度数据的妊娠母猪体尺计算方法,其特征在于,还包括步骤七,体高计算:

1)首先找到猪体轮廓线最宽处的中点:以耳根中点和尾根中点确定的直线Lh作为的分界线将猪体数据分为上下两部分,分别与耳根中点的X坐标和重心的X坐标为分界线相结合,选出轮廓线的体高识别区域,分别计算该范围内的猪体轮廓线上的点到Lh的距离,将轮廓线上的点到线Lh距离最大的点记为H1和H2,计算这H1和H2的中点Hm,Hm就是轮廓线上的体高测量点的二维坐标点;

2)在三维数据纵切面中选出以Hm坐标点为圆心,0.1cm±为半径的圆这一范围内的点云数据,并求圆内数据的Z坐标的均值;

3)选出整体三维数据中Z坐标的最小值,也就是地面数据的Z值,计算地面数据的Z值与三维体高测点的Z均值之间的距离,记为体高。

3.根据权利要求2所述的基于TOF深度数据的妊娠母猪体尺计算方法,其特征在于,还包括步骤八,胸宽计算:在二维数据中,以耳根中点的X坐标点和重心X=0坐标为分界线,将数据截取出来,胸宽部位距离重心的距离为耳根中点距离重心距离的1/6,计算该胸宽部位的宽度即为胸宽。

4.根据权利要求3所述的基于TOF深度数据的妊娠母猪体尺计算方法,其特征在于:还包括步骤九,胸围计算:

1)在弧度信息中插入一个距离地面一定高度的点A,该点A以背部弧度数据的中点为X的坐标,以手工测量的猪体胸围距离地面的高度为Y坐标;

2)对获取的弧度的数据的两端点B、C进行分析,计算B、C两点之前的直线距离LBC,并计算B、C两点连线的中点E坐标;

3)计算以BC为直径的半圆的弧长定义为猪的背部弧长,即以E点为圆心BE或者EC为半径的弧BC的弧长定义为猪的背部弧长;

4)计算以EB或EC为短半轴,以AE为长半轴来计算椭圆的周长,取出该椭圆周长的一半长度定义为猪的腹部弧长;

5)计算背部弧长+腹部弧长的总和,即为母猪猪体的胸围。

5.根据权利要求4所述的基于TOF深度数据的妊娠母猪体尺计算方法,其特征在于:在确定猪体胸围距离地面的高度Y坐标时,不同品种猪的Y坐标取值不一样,荣昌母猪的高度为距离地面20cm处,长白母猪的高度为距离地面25cm处。