奶牛的热应激行为监控方法以及监控装置

1.本发明涉及奶牛管理技术领域，具体地涉及一种奶牛的热应激行为监控方法、一种奶牛的热应激行为监控装置以及一种计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，各项新技术被不断应用到各个技术领域，例如在养殖业，传统的养殖业往往是人工进行的，而随着智能技术的不断发展以及人工成本的不断提高，人们对养殖业提出了更高的要求。
3.应激反应作为一种生理应答反应，是动物在其长期进化过程中逐渐形成的，例如热应激反应是制约奶牛养殖业的重要因素，当奶牛机体热负荷的积累超过本身所能调节的能力的时候，机体的热稳态平衡会被打破，并将对奶牛的健康以及产奶量造成极大的影响，研究表明，热应激会造成产奶量和乳品质严重下降，并严重威胁奶牛健康，使奶牛乳房炎、肢蹄病、子宫炎、流产、死胎等发病率上升，配种率和繁殖性能下降。
4.而在现有技术中，针对所养殖的奶牛的健康状况以及应激反应的监控往往通过人工观察来实现，然而在实际应用过程中，人工观察存在人力成本高、主观性偏差较大以及存在大量的监控遗漏等情况，因此无法满足当前人们对奶牛养殖的实际需求。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供一种奶牛的热应激行为监控方法，通过采用非接触式的监控方法，能够有效对奶牛在各种环境因素下的行为进行准确监控，结合针对奶牛的热应激预警模型，能够有效对奶牛的热应激行为进行智能化预警或管理，从而减少人力成本、提高监控有效性和监控精确性。
6.为了实现上述目的，本发明实施例提供一种奶牛的热应激行为监控方法，所述方法包括：获取奶牛监控信息和环境监控信息，所述奶牛监控信息和环境监控信息为非接触式监控信息；基于所述奶牛监控信息确定奶牛行为信息；获取预设热应激预警模型；基于所述预设热应激预警模型对所述环境监控信息和所述奶牛行为信息进行处理，生成对应的热应激行为监控结果。
7.优选地，所述获取奶牛监控信息，包括：获取针对奶牛的视频监控信息；基于所述视频监控信息对每只奶牛进行身份识别，生成每只奶牛的身份识别信息；将所述身份识别信息和所述视频监控信息作为所述奶牛监控信息。
8.优选地，所述获取环境监控信息包括：获取当前饲养环境的温度信息和湿度信息；基于所述温度信息和湿度信息确定对应的环境指数信息；将所述环境指数信息作为所述环境监控信息。
9.优选地，所述获取预设热应激预警模型，包括：获取初始预警模型，所述初始预警模型包括环境参数和奶牛行为参数；获取历史监控信息；基于所述历史监控信息对所述初始预警模型进行训练，生成训练后预警模型，所述训练后预警模型包括所述环境参数和所
述奶牛行为参数的对应关系；将所述训练后预警模型作为预设热应激预警模型。
10.优选地，所述环境指数信息为温热环境指数，所述基于所述预设热应激预警模型对所述环境监控信息和所述奶牛行为信息进行处理，生成对应的热应激行为监控结果，包括：获取预设指数阈值；实时判断所述温热环境指数是否大于所述预设指数阈值；在所述温热环境指数大于所述预设指数阈值的情况下：基于所述奶牛行为信息判断是否存在热应激反应异常的异常奶牛；若存在异常奶牛，则基于异常奶牛的身份识别信息生成第一预警信息；若不存在异常奶牛，则生成与所述温热环境指数对应的第二预警信息；将所述第一预警信息或所述第二预警信息作为所述热应激行为监控结果。
11.相应的，本发明还提供一种奶牛的热应激行为监控装置，所述装置包括：信息获取单元，用于获取奶牛监控信息和环境监控信息，所述奶牛监控信息和环境监控信息为非接触式监控信息；行为确定单元，用于基于所述奶牛监控信息确定奶牛行为信息；模型获取单元，用于获取预设热应激预警模型；监控单元，用于基于所述预设热应激预警模型对所述环境监控信息和所述奶牛行为信息进行处理，生成对应的热应激行为监控结果。
12.优选地，所述信息获取单元包括第一子信息获取单元，所述第一子信息获取单元具体用于：获取针对奶牛的视频监控信息；基于所述视频监控信息对每只奶牛进行身份识别，生成每只奶牛的身份识别信息；将所述身份识别信息和所述视频监控信息作为所述奶牛监控信息。
13.优选地，所述信息获取单元包括第二子信息获取单元，所述第二子信息获取单元具体用于：获取当前饲养环境的温度信息和湿度信息；基于所述温度信息和湿度信息确定对应的环境指数信息；将所述环境指数信息作为所述环境监控信息。
14.优选地，所述模型获取单元包括：初始模型获取模块，用于获取初始预警模型，所述初始预警模型包括环境参数和奶牛行为参数；历史信息获取模块，用于获取历史监控信息；模型训练模块，用于基于所述历史监控信息对所述初始预警模型进行训练，生成训练后预警模型，所述训练后预警模型包括所述环境参数和所述奶牛行为参数的对应关系；模型确定模块，用于将所述训练后预警模型作为预设热应激预警模型。
15.优选地，所述环境指数信息为温热环境指数，所述监控单元包括：阈值获取模块，用于获取预设指数阈值；判断模块，用于实时判断所述温热环境指数是否大于所述预设指数阈值；在所述温热环境指数大于所述预设指数阈值的情况下：基于所述奶牛行为信息判断是否存在热应激反应异常的异常奶牛；若存在异常奶牛，则基于异常奶牛的身份识别信息生成第一预警信息；若不存在异常奶牛，则生成与所述温热环境指数对应的第二预警信息；监控模块，用于将所述第一预警信息或所述第二预警信息作为所述热应激行为监控结果。
16.另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明提供的方法。
17.通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：
18.通过根据奶牛的实际行为特点，对传统的奶牛热应激行为监控方法进行改进，采用非接触式的监控方法，在不对奶牛造成任何影响的情况下对奶牛的生活行为进行实时监控，并通过预先创建训练的热应激预警模型对奶牛的热应激行为进行分析和识别，并及时生成对应的监控结果，相比于现有技术，大大降低了监控或预警过程中的人力成本，提高了
监控精确性和有效性，满足了企业的实际需求。
19.本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
20.附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
21.图1是本发明实施例提供的奶牛的热应激行为监控方法的具体实现流程图；
22.图2是本发明实施例提供的奶牛的热应激行为监控方法中获取预设热应激预警模型的具体实现流程图；
23.图3是本发明实施例提供的奶牛的热应激行为监控方法中生成热应激行为监控结果的具体实现流程图；
24.图4是本发明实施例提供的奶牛的热应激行为监控装置的结构示意图。
具体实施方式
25.以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
26.本发明实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本发明实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
27.下面首先介绍本发明实施例的背景技术。
28.在现有的奶牛热应激行为观察方法中，主要分为人工观察和穿戴式检测装置检测两种方式，其中人工观察的人力成本较高，且对工作人员的要求较高、工作量较大，因此无法满足实际需求；而穿戴式检测装置主要为高精度的传感器，通过将上述高精度传感器穿戴于奶牛身上，以对奶牛的各个行为进行检测，然而在实际应用过程中，一方面，穿戴式检测装置对检测环境的要求较高，另一方面，奶牛在穿戴上述穿戴式检测装置后，容易产生应激行为，从而导致穿戴式检测装置被破坏或移位的情况发生，从而大大降低其检测有效性和检测精度，因此也无法满足实际需求。
29.为了解决上述技术问题，请参见图1，本发明实施例提供一种奶牛的热应激行为监控方法，所述方法包括：
30.s10)获取奶牛监控信息和环境监控信息，所述奶牛监控信息为非接触式监控信息；
31.s20)基于所述奶牛监控信息确定奶牛行为信息；
32.s30)获取预设热应激预警模型；
33.s40)基于所述预设热应激预警模型对所述环境监控信息和所述奶牛行为信息进行处理，生成对应的热应激行为监控结果。
34.在一种可能的实施方式中，首先获取针对奶牛的奶牛监控信息和环境监控信息，其中奶牛监控信息为非接触式监控信息，例如可以通过摄像头、红外扫描仪、声波扫描仪等装置对奶牛进行实时的信息采集，并生成对应的奶牛监控信息。在本发明实施例中，该奶牛监控信息优选为视频监控信息。
35.在本发明实施例中，所述获取奶牛监控信息，包括：获取针对奶牛的视频监控信息；基于所述视频监控信息对每只奶牛进行身份识别，生成每只奶牛的身份识别信息；将所述身份识别信息和所述视频监控信息作为所述奶牛监控信息。
36.在一种实施例中，可以通过配置于奶牛的养殖场地的高清摄像头对奶牛进行实时拍摄，以获取针对奶牛的视频监控信息，然后基于该视频监控信息对每只奶牛进行身份识别，例如可以基于预设的智能识别算法对设置于每头奶牛身上的标签进行识别，或基于预设的体型识别算法对每头奶牛进行体型识别，以生成每只奶牛的身份识别信息，然后将上述身份识别信息和视频监控信息作为奶牛监控信息。
37.在本发明实施例中，通过采用非接触的监控方式替代传统的人工观察或穿戴式检测装置检测方式，能够有效降低监控成本，减少奶牛在被监控过程中的应激反应，实现对奶牛的准确、可靠监控。
38.进一步地，由于奶牛的热应激行为与其所养殖的环境存在密切的关系，因此在对奶牛的热应激行为进行监控的过程中，还需要获取对应的环境监控信息。在本发明实施例中，所述获取环境监控信息包括：获取当前饲养环境的温度信息和湿度信息；基于所述温度信息和湿度信息确定对应的环境指数信息；将所述环境指数信息作为所述环境监控信息。
39.在一种可能的实施方式中，可以通过配置的温度传感器和湿度传感器获取奶牛养殖场地的温度信息和湿度信息，然后进一步根据上述稳定信息和湿度信息确定对应的环境指数信息，例如该环境指数信息为温热环境指数thi，该温热环境指数thi可以基于如下公式计算得出：
40.thi＝(1.8
×
t 32)-[(0.55-0.0055
×
rh)
×
(1.8
×
t-26)
[0041]
其中t表征为温度，rh表征为相对湿度。然后将该温热环境指数thi作为环境监控信息。
[0042]
此时根据上述奶牛监控信息可以确定奶牛行为信息，例如可以对奶牛的体态特征进行提取和识别，以识别出奶牛在哪个时间处于哪种生活行为，以及每种生活行为的发生频次等信息，例如对奶牛的躺卧时间、饮水频率以及反刍时间等信息进行识别。此时可以调用预设热应激预警模型对上述信息进行分析，例如该预设热应激预警模型为技术人员预先创建并训练生成的。
[0043]
请参见图2，在本发明实施例中，所述获取预设热应激预警模型，包括：
[0044]
s31)获取初始预警模型，所述初始预警模型包括环境参数和奶牛行为参数；
[0045]
s32)获取历史监控信息；
[0046]
s33)基于所述历史监控信息对所述初始预警模型进行训练，生成训练后预警模型，所述训练后预警模型包括所述环境参数和所述奶牛行为参数的对应关系；
[0047]
s34)将所述训练后预警模型作为预设热应激预警模型。
[0048]
在一种可能的实施方式中，在创建预设热应激预警模型的过程中，首先获取初始预警模型，例如该初始预警模型可以为基于深度学习模型或神经网络模型的初始模型，在
该初始模型中可以以环境因素为自变量，奶牛行为特征为因变量，然后获取历史监控信息，并将该历史监控信息输入上述初始模型中进行训练，并生成训练后预警模型，在该训练后预警模型中包括上述环境参数和奶牛行为参数的对应关系，例如在该训练后预警模型中输入某环境数据，能够输出对应的奶牛行为的预警信息；或输入奶牛的某些行为能够输出对应的环境数据预警信息。在后续的奶牛热应激行为的监控过程中，可以直接调用该预设热应激预警模型进行数据分析。
[0049]
例如请参见图3，在本发明实施例中，所述环境指数信息为温热环境指数，所述基于所述预设热应激预警模型对所述环境监控信息和所述奶牛行为信息进行处理，生成对应的热应激行为监控结果，包括：获取预设指数阈值；实时判断所述温热环境指数是否大于所述预设指数阈值；在所述温热环境指数大于所述预设指数阈值的情况下：基于所述奶牛行为信息判断是否存在热应激反应异常的异常奶牛；若存在异常奶牛，则基于异常奶牛的身份识别信息生成第一预警信息；若不存在异常奶牛，则生成与所述温热环境指数对应的第二预警信息；将所述第一预警信息或所述第二预警信息作为所述热应激行为监控结果。
[0050]
在一种可能的实施方式中，在计算出温热环境指数后，进一步获取预设指数阈值，例如在本方面实施例中，该预设指数阈值基于如下内容确定：
[0051]
thi《72，无热应激；72≤thi《79，轻度热应激；79≤thi《88，中度热应激；88≤thi，高度热应激。例如可以将thi＝72作为该预设指数阈值，并在监控的过程中，实时判断所计算的温热环境指数是否大于预设指数阈值，若是，则立即基于奶牛行为信息判断是否存在热应激反应异常的异常奶牛，若存在异常奶牛，则立即基于该身份识别信息生成第一预警信息，以及时通知到对应的饲养人员或管理人员，并及时采取对应的措施；若不存在异常奶牛，则生成与温热环境指数对应的第二预警信息，将该第二预警信息作为监控结果发送至对应的饲养人员处，例如可以通过无线通信或有线通信的方式将上述监控结果发送至饲养人员处，以提示饲养人员及时采取对应的降温措施以缓解奶牛的热应激行为。
[0052]
进一步地，在生成上述监控结果后，还可以将上述监控结果存储至云端服务器，以供饲养人员或管理人员随时查询使用。
[0053]
在本发明实施例中，通过对传统的奶牛监控方法进行改进，采用非接触式的监控方法，结合预先创建的热应激预警模型，能够有效对奶牛的热应激行为进行识别并发出对应的报警或提示，从而实现对奶牛的热应激行为的有效监控和管理，降低了企业的经营成本，提高了奶牛的饲养健康度，保障了奶牛的产出效率，满足了用户的实际需求。
[0054]
下面结合附图对本发明实施例所提供的奶牛的热应激行为监控装置进行说明。
[0055]
请参见图4，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种奶牛的热应激行为监控装置，所述装置包括：信息获取单元，用于获取奶牛监控信息和环境监控信息，所述奶牛监控信息和环境监控信息为非接触式监控信息；行为确定单元，用于基于所述奶牛监控信息确定奶牛行为信息；模型获取单元，用于获取预设热应激预警模型；监控单元，用于基于所述预设热应激预警模型对所述环境监控信息和所述奶牛行为信息进行处理，生成对应的热应激行为监控结果。
[0056]
在本发明实施例中，所述信息获取单元包括第一子信息获取单元，所述第一子信息获取单元具体用于：获取针对奶牛的视频监控信息；基于所述视频监控信息对每只奶牛进行身份识别，生成每只奶牛的身份识别信息；将所述身份识别信息和所述视频监控信息
作为所述奶牛监控信息。
[0057]
在本发明实施例中，所述信息获取单元包括第二子信息获取单元，所述第二子信息获取单元具体用于：获取当前饲养环境的温度信息和湿度信息；基于所述温度信息和湿度信息确定对应的环境指数信息；将所述环境指数信息作为所述环境监控信息。
[0058]
在本发明实施例中，所述模型获取单元包括：初始模型获取模块，用于获取初始预警模型，所述初始预警模型包括环境参数和奶牛行为参数；历史信息获取模块，用于获取历史监控信息；模型训练模块，用于基于所述历史监控信息对所述初始预警模型进行训练，生成训练后预警模型，所述训练后预警模型包括所述环境参数和所述奶牛行为参数的对应关系；模型确定模块，用于将所述训练后预警模型作为预设热应激预警模型。
[0059]
在本发明实施例中，所述环境指数信息为温热环境指数，所述监控单元包括：阈值获取模块，用于获取预设指数阈值；判断模块，用于实时判断所述温热环境指数是否大于所述预设指数阈值；在所述温热环境指数大于所述预设指数阈值的情况下：基于所述奶牛行为信息判断是否存在热应激反应异常的异常奶牛；若存在异常奶牛，则基于异常奶牛的身份识别信息生成第一预警信息；若不存在异常奶牛，则生成与所述温热环境指数对应的第二预警信息；监控模块，用于将所述第一预警信息或所述第二预警信息作为所述热应激行为监控结果。
[0060]
进一步地，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明所述的方法。
[0061]
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
[0062]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0063]
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0064]
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。