[发明专利]一种基于机器视觉的奶牛步态评分方法和系统

权利要求书

1.一种基于机器视觉的奶牛步态评分方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1、利用图像采集装置采集奶牛在指定区域内的行走视频；

步骤S2、从所述行走视频中提取出所述奶牛的关键部位的特征点，所述关键部位包含头部、颈部、背部、尾部、胫骨、膝盖、蹄部；

步骤S3、对所述关键部位的特征点进行标注，标注信息包括所述关键部位的名称、所述特征点的坐标、所述特征点的置信度；

步骤S4、基于所述关键部位的特征点和所述标注信息确定所述奶牛的步态评分。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的奶牛步态评分方法，其特征在于，所述指定区域的路面具有第一数值的坚硬度和第二数值的防滑度，使得所述奶牛在行走过程中表现出正常步态，所述正常步态为不包括摆头、弓背、跛行的步态。

3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的奶牛步态评分方法，其特征在于，在所述步骤S2中，将从所述行走视频中提取出的所述奶牛的关键部位的特征点分为训练集和测试集，所述训练集用于训练特征提取模型，所述测试集用于测试经训练的特征提取模型，使得经测试的特征提取模型的特征提取准确度达到第三数值，以利用所述特征提取准确度达到所述第三数值特征提取模型从所述行走视频中提取出所述奶牛的关键部位的特征点。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的奶牛步态评分方法，其特征在于，在所述步骤S4中，确定所述奶牛的步态评分具体包括：

通过所述关键部位的特征点和所述标注信息确定所述奶牛的摆头情况、负重情况、弓背情况以及步态对称情况；

当所述奶牛摆头且不负重时，所述步态评分为5分；

当所述奶牛摆头且负重时，所述步态评分为4分；

当所述奶牛不摆头且步态不对称时，所述步态评分为3分；

当所述奶牛不摆头、步态对称且弓背时，所述步态评分为2分；

当所述奶牛不摆头、步态对称且不弓背时，所述步态评分为1分。

5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的奶牛步态评分方法，其特征在于：

以所述奶牛的摆头情况来表征所述奶牛的跛行状态，以奶牛头部与奶牛颈部末端连线的长短变化来反应所述奶牛的摆头情况；

以所述奶牛脊椎的弧度来表征所述奶牛的弓背情况，以胸椎第一关节、腰椎第一关节、尾椎的连线夹角来表征所述奶牛脊椎的弧度；

通过对所述奶牛的步态、步长、步频进行分析来确定所述奶牛的步态对称情况；

以所述奶牛的跛行状态来确定所述奶牛的负重情况。

6.一种基于机器视觉的奶牛步态评分系统，其特征在于，所述系统包括：

图像采集单元，被配置为，利用图像采集装置采集奶牛在指定区域内的行走视频；

特征提取单元，被配置为，从所述行走视频中提取出所述奶牛的关键部位的特征点，所述关键部位包含头部、颈部、背部、尾部、胫骨、膝盖、蹄部；

特征标注单元，被配置为，对所述关键部位的特征点进行标注，标注信息包括所述关键部位的名称、所述特征点的坐标、所述特征点的置信度；

步态评分单元，被配置为，基于所述关键部位的特征点和所述标注信息确定所述奶牛的步态评分。

7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的奶牛步态评分系统，其特征在于，所述指定区域的路面具有第一数值的坚硬度和第二数值的防滑度，使得所述奶牛在行走过程中表现出正常步态，所述正常步态为不包括摆头、弓背、跛行的步态。

8.根据权利要求7所述的一种基于机器视觉的奶牛步态评分系统，其特征在于，所述特征提取单元具体被配置为，将从所述行走视频中提取出的所述奶牛的关键部位的特征点分为训练集和测试集，所述训练集用于训练特征提取模型，所述测试集用于测试经训练的特征提取模型，使得经测试的特征提取模型的特征提取准确度达到第三数值，以利用所述特征提取准确度达到所述第三数值特征提取模型从所述行走视频中提取出所述奶牛的关键部位的特征点。