[发明专利]基于仿射变换配准算法的羊体体尺测量方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种图像处理领域的技术，具体是一种基于仿射变换配准算法的羊体体尺测量方法及系统，适用于毛色纯正的纯色羊(或头部为黑的苏尼特羊群)。

背景技术

内蒙古地区是羊的主要生长地区，有着鲜嫩的青草和适合羊群生长的大草原；同时，随着社会的不断发展，人们的生活水平在不断提高，对羊肉的需求量大幅增长。因此，对羊生长状况的评价显得极为重要，羊体体尺是评价羊生长状况的一个主要参数，在选种、肉质评价和饲养管理方面也是一个重要的指标。

传统的羊体体尺测量主要是通过手杖、皮尺进行直接测量，这种测量方法工作量大，而且直接接触羊体，会使羊产生应激反应。而机器视觉技术的发展，为动物的测量提供了一种新型的工具。通过摄像头获取视频及图像数据，利用一系列的图像处理手段，可以实现目标物尺寸和面积等的研究。这种方法对羊体没有直接接触，避免了人工接触测量让羊产生应激反应身体蜷缩带来的测量误差，用摄像头测量可提高羊体侧量的准确性。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN103919556A，公开日：2014.07.16，公开了一种基于三维测量奶牛体型性状指标的方法，该方法需在围栏两侧的多个预设位置分别安置两个拍摄设备；对拍摄设备进行标定，采集图像以作为背景图像；利用位于上部的拍摄设备采集地面图像，计算匹配特征点的三维坐标；采集图像以作为原始图像；获取待测奶牛的奶牛图像；根据得到的匹配特征点完成对待测奶牛的每个区域进行三维重构；将每个三维区域测量的坐标变换到统一的坐标系下以获得待测奶牛整体三维描述；计算待测奶牛对应的体型性状指标数据。但该技术对设备成本要求较高，需要在多角度设定多台设备进行数据采集。同时设备数量过多造成人工采集数据不便，从而降低了效率。

中国专利文献号CN203824521U，公开日：2014.09.10，公开了一种畜体体尺测量的装置。通过一种底部带通道的支架结构，在支架的通道两侧设置第一扫描器和第二扫描器，在畜体通过通道时，通过第一扫描器和第二扫描器获取畜体左右两侧的图像信息并将其传输给分析系统进行分析，得出畜体的体尺尺寸。该装置安装操作复杂，需要不断的通过人工调整来获取效果好的图像，从而使得操作复杂、效率低下。

由于羊的体色是较纯正的(纯黑、纯白、身体纯白的苏尼特黑头羊)，而且羊是群养家畜，数量多手工测量效率太低，而且体积太大较难设计针对性的测量设备。现阶段急需一种能够通过简单拍照即能实现羊群尺寸测量的技术。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于仿射变换配准算法的羊体体尺测量方法及系统，能够实现准确、高效的完成对特定种类羊群的体尺测量，所需设备成本低，操作便捷，执行效率高，测量结果准确。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种基于仿射变换配准算法的羊体体尺测量方法，以确定尺寸的标准羊的二值化图像作为模板，与待测羊的二值化图像进行配准，得到配准参数，根据配准参数和标准羊的尺寸计算得到待测羊的尺寸，即体长和体宽信息。

本方法具体包括以下步骤：

步骤1、安装一个测量设备，该设备内部空间容许一只羊单独通过，能保证羊在设备内部转身困难，减小图像采集误差。该设备前方为透明有机玻璃挡板。在测量设备前方安置一个拍摄设备，该拍摄设备与电脑相连，可实时采集、获取图像。

步骤2、在羊群中选出作为模板的标准羊，将该标准羊引导进入测量设备，通过所述拍摄设备采集图像作为原始图像，对该原始图像进行分割处理以去除背景区域，获取所述标准羊的模板羊二值化图像。

步骤3、将待测羊陆续引入测量设备，通过所述拍摄设备在采集图像作为待测原始图像，对待测原始图像进行分割处理以去除背景区域，获取所述待测羊的待测羊二值化图像。

步骤4、将分割处理后的模板羊二值化图像作为参考图像，分割处理后的待测羊二值化图像作为浮动图像，对两张图像进行配准，并求出其配准参数；然后通过配准得出的变化参数以及人工测量获取的模板羊的体长和体宽信息计算得到待测羊的体长和体宽信息。