[发明专利]基于双目视觉的挤奶器自动控制方法

说明书

本发明公开一种基于双目视觉的挤奶器自动控制方法，包括以下步骤：通过设置在挤奶区相对位置固定的双目摄像头拍摄奶牛乳房区域的第一平面图像和第二平面图像；利用双目视觉处理算法对所述第一平面图像和所述第二平面图像进行处理，建立所述奶牛乳房的三维坐标空间；根据奶牛乳头的特定认知特征，输出所述三位坐标空间中奶牛乳房4个乳头的位置信息，并根据4个乳头位置信息将挤奶器的4个乳杯套在奶牛的4个乳头上。

技术领域

本发明属于机器视觉技术领域，特别涉及一种基于双目识别的立体认知方法。

背景技术

随着机器识别技术的发展，目前很多领域都应用到了机器视觉认知。传统的机器识别包括机器臂定位、智能车辆导航、规避障碍物、甚至人脸识别、指纹识别等等。然而，所有目前的机器识别系统都存在一个不可避免的缺陷，就是识别速度慢，误差率较高。因此，如何快速有效得提高机器视觉识别的性能，成为本领域亟待解决的技术问题。

推进信息化，用图像处理技术改造养殖业传统挤奶方式，提高养殖业综合竞争力，是当前畜牧业经济发展的重要方向，也是学术界和企业界研究的热点问题之一。奶牛产奶的机械化是现代化奶牛养殖场中必不可少的环节。传统的挤奶方式通过人工方式将挤奶器的4个乳杯套在奶牛的4个乳头上，首先由于人工操作速度慢,在实际工作中往往由于奶牛饲养场规模大，效率较低；其次，人工操作的干预，容易对奶牛造成惊吓。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术中提到的上述弊端，提供一种识别准确率高、速度快的基于双目视觉的挤奶器自动控制方法。

为达上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种基于双目视觉的挤奶器自动控制方法，包括以下步骤：

通过设置在挤奶区相对位置固定的双目摄像头拍摄奶牛乳房区域的第一平面图像和第二平面图像；

利用双目视觉处理算法对所述第一平面图像和所述第二平面图像进行处理，建立所述奶牛乳房的三维坐标空间；

根据奶牛乳头的特定认知特征，输出所述三位坐标空间中奶牛乳房4个乳头的位置信息，并根据4个乳头位置信息将挤奶器的4个乳杯套在奶牛的4个乳头上。

进一步地，所述利用双目视觉处理算法对所述第一平面图像和所述第二平面图像进行处理，建立所述奶牛乳房的三维坐标空间包括：

S1：对所述第一平面图像和第二平面图像进行预处理；

S2：对经过预处理的第一平面图像和第二平面图像进行智能认知，确定视差计算前的泛化认知特征，并建立所述第一平面图像和第二平面图像之间的匹配关系，以辨认所述乳房区域的认知属性；

S3：根据所述乳房区域的认知属性，确认与该认知属性相对应的一个或多个特定认知特征；

S4：根据双目立体成像原理进行视差计算；

S5：结合所述特定认知特征和点云图，建立奶牛乳房的三维坐标空间。

进一步地，上述挤奶器自动控制方法还包括以下步骤：

S6：判断所述三维坐标空间的识别度是否满足精度和误差要求；如满足，则输出奶牛乳房4个乳头的位置信息，并根据4个乳头位置信息将挤奶器的4个乳杯套在奶牛的4个乳头上；如不满足，转至步骤S7；

S7：返回步骤S2，重新确定所述泛化认知特征，并继续执行步骤S3-S6。

进一步地，所述步骤S4中还包括获取所述目标对象的点云图。

进一步地，所述泛化认知特征包括纹理、轮廓、颜色中的一种或几种；所述特定认知特征包含在所述泛化认知特征之内；所述认知属性的具体种类包括颜色、轮廓、表面纹理以及轮廓的几何结构。