一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测方法及装置与流程

1.本发明属于养猪技术领域，具体涉及一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测方法及装置。


背景技术：

2.我国是世界上最大的猪肉生产国和消费国，近年来，我国生猪养殖规模不断扩大。虽然生猪养殖产业发展迅速，但是养殖质量效率没有得到提高，相比发达国家，我国的生猪养殖投入的人力成本过高，生猪的采食、饮水、静卧、排泄、行走和跑动等行为特征反应了生猪的生长状态。
3.但是大部分生猪饮水的水管都是依附在墙壁上，若是生猪在猪圈内活动，有可能导致饮水管断裂损坏，造成一定的损失，且生猪在不同的阶段身高各有不同，固定的引水管高度不能满足生猪的饮水需求，导致生猪不能很好的饮水，且每个猪圈的生猪在进食饮水时需要养猪员看守，这样耗费的人力巨大，浪费人力资源，所以需要一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测方法及装置。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测方法及装置，以解决上述背景技术中提出的大部分生猪饮水的水管都是依附在墙壁上，若是生猪在猪圈内活动，有可能导致饮水管断裂损坏，造成一定的损失，且生猪在不同的阶段身高各有不同，固定的引水管高度不能满足生猪的饮水需求，导致生猪不能很好的饮水，且每个猪圈的生猪在进食饮水时需要养猪员看守，这样耗费的人力巨大，浪费人力资源的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测装置，包括墙壁，所述墙壁的一侧设置有升降装置，所述升降装置另一侧设置有自动饮水装置，所述墙壁的一侧固定连接有第一电机，所述第一电机的驱动端固定连接有第一螺杆，所述第一螺杆的外侧螺纹连接有升降支板，所述升降支板的顶端一侧固定连接有驱动马达，所述驱动马达的驱动端固定连接有固定螺杆，所述固定螺杆的外侧螺纹连接有移动载板，所述移动载板的顶端设置有分隔板，所述分隔板的一侧设置有数据传输盒，所述分隔板的另一侧设置有摄像头，所述升降支板的顶端开设有摄像移动滑槽，所述移动载板滑动连接于摄像移动滑槽的内侧。
6.优选的，所述升降装置包括第二电机、主动皮带轮、传动皮带、从动皮带轮、第二螺杆和升降载板，所述第二电机的驱动端固定连接有主动皮带轮，所述主动皮带轮通过传动皮带与从动皮带轮传动连接，所述从动皮带轮的一端固定连接有第二螺杆，所述第二螺杆的外侧螺纹连接有升降载板。
7.优选的，所述升降载板滑动连接于墙壁的一侧，所述第二电机固定连接于墙壁的另一侧。
8.优选的，所述自动饮水装置包括输水支管、电动水阀、数据导线、压力传感器、按压弹簧和滑动顶垫，所述电动水阀的底端设置有输水支管，所述电动水阀通过数据导线与压力传感器电性连接，所述压力传感器的一侧设置有按压弹簧，所述按压弹簧的另一端固定连接有滑动顶垫，所述滑动顶垫滑动连接于输水支管的外侧。
9.优选的，所述输水支管和数据导线的外侧设置有固定环套，所述电动水阀位于升降载板的顶端。
10.优选的，所述电动水阀的顶端设置有伸缩水管，所述伸缩水管的另一端设置有输送水管，所述输送水管的另一端设置有主水管，所述主水管位于墙壁的另一侧。
11.优选的，所述墙壁的一侧设置有数据分析盒，所述墙壁的一侧开设有方形槽。
12.优选的，所述墙壁的一侧对称固定连接有固定板，所述第一螺杆转动连接于固定板的顶端。
13.优选的，所述墙壁的一侧设置有固定滑杆，所述升降支板滑动连接于固定滑杆的外侧，所述固定滑杆固定连接于两个固定板之间，所述升降支板滑动连接于墙壁的一侧。。
14.一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测方法，包括以下步骤：
15.步骤一：首先可以通过在墙壁的一侧设置的第一电机，第一电机启动之后，会带动驱动端固定连接的第一螺杆开始旋转，第一螺杆带动外侧螺纹连接的升降支板开始升降，升降支板的上方设置有摄像头，摄像头可以检测生猪的行为并拍摄，这样摄像头就能达到升降，使摄像头在不同的高度对对个生猪进行行为检测，在升降支板的顶端滑动连接有固定滑杆，固定滑杆的两端均通过固定板固定连接于墙壁的一侧，这样可以稳定升降支板的升降；
16.步骤二：在升降支板的顶端一侧固定连接有驱动马达，驱动马达启动后，驱动马达可以带动驱动端固定连接的固定螺杆开始转动，固定螺杆的外侧螺纹连接的移动载板开始移动，移动载板的一侧设置有数据传输盒，数据传输盒的另一侧设置的有摄像头，数据传输盒可以将摄像头拍摄的生猪行为视频存储并发送给数据分析盒，使数据分析盒可以进行行为检测并分析，这样可以在不同的位置对多个种猪进行行为检测，使摄像头可以达到较好的拍摄效果；
17.步骤三：过在墙壁的一侧设置的数据分析盒，摄像头将拍摄的生猪行为视频发送给数据分析盒，数据分析盒的内部开始基于实例分割分析检测生猪的活动视频，然后基于实例分割下的roi分割分支分析生猪的移动方向，并记录生猪的活动轨迹，以此来判断生猪想要到达的位置，将生猪的行为特征整合，对数据进行分类，判断其是否饮水或者做其他行为，这样可以对生猪的活动行为进行检测，并对其运动监控；
18.步骤四：通过在墙壁的一侧设置的升降装置，若是数据分析盒通过分析生猪的行动轨迹分析到生猪想要饮水，那么第二电机就会启动，第二电机带动驱动端固定连接的主动皮带轮，主动皮带轮通过传动皮带与从动皮带轮传动连接，主动皮带轮就能带动从动皮带轮开始旋转，然后从动皮带轮带动一端固定连接的第二螺杆开始旋转，第二螺杆带动外侧螺纹连接的升降载板开始升降，从而使输水支管下降到合适位置供生猪饮水，防止多个生猪在猪圈活动时损坏输水支管；
19.步骤五：在升降载板的顶端和底端设置的自动饮水装置，当生猪的嘴咬住输水支管的出水口时，生猪的鼻子就会顶住滑动顶垫，滑动顶垫就会在输水支管的出水端外侧滑
动，从而使滑动顶垫压缩按压弹簧，按压弹簧就会使压力传感器感受到压力，压力传感器通过数据导线与电动水阀之间电性连接，压力传感器将受到压力的信号传递给电动水阀，电动水阀就会将水放出，使水葱出水口出去，让生猪喝到水，当生猪喝完水后，按压弹簧带动滑动顶垫恢复到原装，压力传感器不再受到压力，电动水阀就能关闭水源，这样可以达到自动饮水的效果；
20.步骤6：升降装置使自动饮水装置升起到一定高度，防止生猪再活动时对自动饮水装置破坏，摄像头则继续对生猪的行为进行检测。
21.与现有技术相比，本发明提供了一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测装置及方法，具备以下有益效果：
22.1、本发明通过在墙壁的一侧设置的第一电机，第一电机启动之后，会带动驱动端固定连接的第一螺杆开始旋转，第一螺杆带动外侧螺纹连接的升降支板开始升降，升降支板的上方设置有摄像头，摄像头可以检测生猪的行为并拍摄，这样摄像头就能达到升降，使摄像头在不同的高度对对个生猪进行行为检测，在升降支板的顶端滑动连接有固定滑杆，固定滑杆的两端均通过固定板固定连接于墙壁的一侧，这样可以稳定升降支板的升降，使其达到更好的行为检测效果；
23.2、本发明通过在升降支板的顶端一侧固定连接的驱动马达，驱动马达启动后，驱动马达可以带动驱动端固定连接的固定螺杆开始转动，固定螺杆的外侧螺纹连接的移动载板开始移动，移动载板的一侧设置有数据传输盒，数据传输盒的另一侧设置的有摄像头，数据传输盒可以将摄像头拍摄的生猪行为视频存储并发送给数据分析盒，使数据分析盒可以进行行为检测并分析，这样可以在不同的位置对多个种猪进行行为检测，使摄像头可以达到较好的拍摄效果；
24.3、本发明通过在墙壁的一侧设置的升降装置，若是数据分析盒通过分析生猪的行动轨迹分析到生猪想要饮水，那么第二电机就会启动，第二电机带动驱动端固定连接的主动皮带轮，主动皮带轮通过传动皮带与从动皮带轮传动连接，主动皮带轮就能带动从动皮带轮开始旋转，然后从动皮带轮带动一端固定连接的第二螺杆开始旋转，第二螺杆带动外侧螺纹连接的升降载板开始升降，从而使输水支管下降到合适位置供生猪饮水，防止多个生猪在猪圈活动时损坏输水支管，当生猪饮完水后，输水支管会升起，输水支管的高度高于生猪所能达到的最高高度，这样可以达到保护输水支管的效果；
25.4、本发明通过在升降载板的顶端和底端设置的自动饮水装置，当生猪的嘴咬住输水支管的出水口时，生猪的鼻子就会顶住滑动顶垫，滑动顶垫就会在输水支管的出水端外侧滑动，从而使滑动顶垫压缩按压弹簧，按压弹簧就会使压力传感器感受到压力，压力传感器通过数据导线与电动水阀之间电性连接，压力传感器将受到压力的信号传递给电动水阀，电动水阀就会将水放出，使水葱出水口出去，让生猪喝到水，当生猪喝完水后，按压弹簧带动滑动顶垫恢复到原装，压力传感器不再受到压力，电动水阀就能关闭水源，这样可以达到自动饮水的效果，也能节约用水；
26.5、本发明通过在墙壁的一侧设置的数据分析盒，摄像头将拍摄的生猪行为视频发送给数据分析盒，数据分析盒的内部开始基于实例分割分析检测生猪的活动视频，然后基于实例分割下的roi分割分支分析生猪的移动方向，并记录生猪的活动轨迹，以此来判断生猪想要到达的位置，将生猪的行为特征整合，对数据进行分类，判断其是否饮水或者做其他
行为，这样可以对生猪的活动行为进行检测，并对其运动监控，节省大量的人力资源。
27.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。
附图说明
28.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
29.图1为本发明提出的一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测装置的立体结构示意图；
30.图2为本发明提出的一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测装置的左右轴测立体结构示意图；
31.图3为本发明提出的一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测装置的侧视结构示意图；
32.图4为本发明提出的一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测装置中升降装置的爆炸立体结构示意图；
33.图5为本发明提出的一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测装置自动饮水装置的爆炸立体结构示意图；
34.图6为本发明提出的一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测装置的部分立体结构示意图；
35.图7为本发明提出的一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测装置中升降支板顶端的爆炸立体结构示意图；
36.图8为本发明提出的一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测方法及装置中数据分析盒内部的流程示意图；
37.图中：墙壁1、主水管2、输送水管3、数据分析盒4、第一电机5、第一螺杆6、升降支板7、固定板8、固定滑杆9、第二电机10、固定螺杆11、移动载板12、分隔板13、数据传输盒14、摄像头15、伸缩水管16、输水支管17、固定环套18、电动水阀19、数据导线20、压力传感器21、按压弹簧22、滑动顶垫23、主动皮带轮24、传动皮带25、从动皮带轮26、第二螺杆27、升降载板28、方形槽29、摄像移动滑槽30、驱动马达31。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测装置，包括墙壁1，墙壁1的一侧设置有升降装置，升降装置另一侧设置有自动饮水装置，墙壁1的一侧固定连接有第一电机5，第一电机5的驱动端固定连接有第一螺杆6，第一螺杆6的外侧螺纹连接有升降支板7，升降支板7的顶端一侧固定连接有驱动马达31，驱动马达31的驱动端固定连接有固定螺杆11，固定螺杆11的外侧螺纹连接有移动载板12，移动载板
12的顶端设置有分隔板13，分隔板13的一侧设置有数据传输盒14，分隔板13的另一侧设置有摄像头15，升降支板7的顶端开设有摄像移动滑槽30，移动载板12滑动连接于摄像移动滑槽30的内侧。
40.本发明中，优选的，升降装置包括第二电机10、主动皮带轮24、传动皮带25、从动皮带轮26、第二螺杆27和升降载板28，第二电机10的驱动端固定连接有主动皮带轮24，主动皮带轮24通过传动皮带25与从动皮带轮26传动连接，从动皮带轮26的一端固定连接有第二螺杆27，第二螺杆27的外侧螺纹连接有升降载板28，升降装置可以使自动饮水装置降下，使生猪可以喝到水，喝完水后将自动饮水装置升起，防止生猪活动对装置造成破坏。
41.本发明中，优选的，升降载板28滑动连接于墙壁1的一侧，第二电机10固定连接于墙壁1的另一侧，便于升降载板28可以更加稳定的进行升降。
42.本发明中，优选的，自动饮水装置包括输水支管17、电动水阀19、数据导线20、压力传感器21、按压弹簧22和滑动顶垫23，电动水阀19的底端设置有输水支管17，电动水阀19通过数据导线20与压力传感器21电性连接，压力传感器21的一侧设置有按压弹簧22，按压弹簧22的另一端固定连接有滑动顶垫23，滑动顶垫23滑动连接于输水支管17的外侧，自动饮水装置可以使生猪自行喝水，不需要人工喂水，节约大量的人力资源。
43.本发明中，优选的，输水支管17和数据导线20的外侧设置有固定环套18，电动水阀19位于升降载板28的顶端，固定环套18可以将输水支管17和数据导线20束缚在一起，防止导线散乱。
44.本发明中，优选的，电动水阀19的顶端设置有伸缩水管16，伸缩水管16的另一端设置有输送水管3，输送水管3的另一端设置有主水管2，主水管2位于墙壁1的另一侧，伸缩水管16可以跟随电动水阀19的升降而变化，这样对输水效果没有影响。
45.本发明中，优选的，墙壁1的一侧设置有数据分析盒4，墙壁1的一侧开设有方形槽29。
46.本发明中，优选的，墙壁1的一侧对称固定连接有固定板8，第一螺杆6转动连接于固定板8的顶端，便于第一螺杆6可以更好的转动。。
47.本发明中，优选的，墙壁1的一侧设置有固定滑杆9，升降支板7滑动连接于固定滑杆9的外侧，固定滑杆9固定连接于两个固定板8之间，升降支板7滑动连接于墙壁1的一侧，便于升降支板7可以稳定的进行升降，使摄像头15达到更好的监控效果。
48.一种基于实例分割的生猪采食饮水行为检测方法，包括以下步骤：
49.步骤一：首先可以通过在墙壁1的一侧设置的第一电机5，第一电机5启动之后，会带动驱动端固定连接的第一螺杆6开始旋转，第一螺杆6带动外侧螺纹连接的升降支板7开始升降，升降支板7的上方设置有摄像头15，摄像头15可以检测生猪的行为并拍摄，这样摄像头15就能达到升降，使摄像头15在不同的高度对对个生猪进行行为检测，在升降支板7的顶端滑动连接有固定滑杆9，固定滑杆9的两端均通过固定板8固定连接于墙壁1的一侧，这样可以稳定升降支板7的升降；
50.步骤二：在升降支板7的顶端一侧固定连接有驱动马达31，驱动马达31启动后，驱动马达31可以带动驱动端固定连接的固定螺杆11开始转动，固定螺杆11的外侧螺纹连接的移动载板12开始移动，移动载板12的一侧设置有数据传输盒14，数据传输盒14的另一侧设置的有摄像头15，数据传输盒14可以将摄像头15拍摄的生猪行为视频存储并发送给数据分
析盒4，使数据分析盒4可以进行行为检测并分析，这样可以在不同的位置对多个种猪进行行为检测，使摄像头15可以达到较好的拍摄效果；
51.步骤三：过在墙壁1的一侧设置的数据分析盒4，摄像头15将拍摄的生猪行为视频发送给数据分析盒4，数据分析盒4的内部开始基于实例分割分析检测生猪的活动视频，然后基于实例分割下的roi分割分支分析生猪的移动方向，并记录生猪的活动轨迹，以此来判断生猪想要到达的位置，将生猪的行为特征整合，对数据进行分类，判断其是否饮水或者做其他行为，这样可以对生猪的活动行为进行检测，并对其运动监控；
52.步骤四：通过在墙壁1的一侧设置的升降装置，若是数据分析盒4通过分析生猪的行动轨迹分析到生猪想要饮水，那么第二电机10就会启动，第二电机10带动驱动端固定连接的主动皮带轮24，主动皮带轮24通过传动皮带25与从动皮带轮26传动连接，主动皮带轮24就能带动从动皮带轮26开始旋转，然后从动皮带轮26带动一端固定连接的第二螺杆27开始旋转，第二螺杆27带动外侧螺纹连接的升降载板28开始升降，从而使输水支管17下降到合适位置供生猪饮水，防止多个生猪在猪圈活动时损坏输水支管17；
53.步骤五：在升降载板28的顶端和底端设置的自动饮水装置，当生猪的嘴咬住输水支管17的出水口时，生猪的鼻子就会顶住滑动顶垫23，滑动顶垫23就会在输水支管17的出水端外侧滑动，从而使滑动顶垫23压缩按压弹簧22，按压弹簧22就会使压力传感器21感受到压力，压力传感器21通过数据导线20与电动水阀19之间电性连接，压力传感器21将受到压力的信号传递给电动水阀19，电动水阀19就会将水放出，使水葱出水口出去，让生猪喝到水，当生猪喝完水后，按压弹簧22带动滑动顶垫23恢复到原装，压力传感器21不再受到压力，电动水阀19就能关闭水源，这样可以达到自动饮水的效果；
54.步骤6：升降装置使自动饮水装置升起到一定高度，防止生猪再活动时对自动饮水装置破坏，摄像头15则继续对生猪的行为进行检测。
55.本发明的工作原理及使用流程：使用时，首先可以通过在墙壁1的一侧设置的第一电机5，第一电机5启动之后，会带动驱动端固定连接的第一螺杆6开始旋转，第一螺杆6带动外侧螺纹连接的升降支板7开始升降，升降支板7的上方设置有摄像头15，摄像头15可以检测生猪的行为并拍摄，这样摄像头15就能达到升降，使摄像头15在不同的高度对对个生猪进行行为检测，在升降支板7的顶端滑动连接有固定滑杆9，固定滑杆9的两端均通过固定板8固定连接于墙壁1的一侧，这样可以稳定升降支板7的升降，在升降支板7的顶端一侧固定连接有驱动马达31，驱动马达31启动后，驱动马达31可以带动驱动端固定连接的固定螺杆11开始转动，固定螺杆11的外侧螺纹连接的移动载板12开始移动，移动载板12的一侧设置有数据传输盒14，数据传输盒14的另一侧设置的有摄像头15，数据传输盒14可以将摄像头15拍摄的生猪行为视频存储并发送给数据分析盒4，使数据分析盒4可以进行行为检测并分析，这样可以在不同的位置对多个种猪进行行为检测，使摄像头15可以达到较好的拍摄效果，通过在墙壁1的一侧设置的数据分析盒4，摄像头15将拍摄的生猪行为视频发送给数据分析盒4，数据分析盒4的内部开始基于实例分割分析检测生猪的活动视频，然后基于实例分割下的roi分割分支分析生猪的移动方向，并记录生猪的活动轨迹，以此来判断生猪想要到达的位置，将生猪的行为特征整合，对数据进行分类，判断其是否饮水或者做其他行为，这样可以对生猪的活动行为进行检测，并对其运动监控，再通过在墙壁1的一侧设置的升降装置，若是数据分析盒4通过分析生猪的行动轨迹分析到生猪想要饮水，那么第二电机10就
会启动，第二电机10带动驱动端固定连接的主动皮带轮24，主动皮带轮24通过传动皮带25与从动皮带轮26传动连接，主动皮带轮24就能带动从动皮带轮26开始旋转，然后从动皮带轮26带动一端固定连接的第二螺杆27开始旋转，第二螺杆27带动外侧螺纹连接的升降载板28开始升降，从而使输水支管17下降到合适位置供生猪饮水，防止多个生猪在猪圈活动时损坏输水支管17，当生猪饮完水后，输水支管17会升起，输水支管17的高度高于生猪所能达到的最高高度，在升降载板28的顶端和底端设置的自动饮水装置，当生猪的嘴咬住输水支管17的出水口时，生猪的鼻子就会顶住滑动顶垫23，滑动顶垫23就会在输水支管17的出水端外侧滑动，从而使滑动顶垫23压缩按压弹簧22，按压弹簧22就会使压力传感器21感受到压力，压力传感器21通过数据导线20与电动水阀19之间电性连接，压力传感器21将受到压力的信号传递给电动水阀19，电动水阀19就会将水放出，使水葱出水口出去，让生猪喝到水，当生猪喝完水后，按压弹簧22带动滑动顶垫23恢复到原装，压力传感器21不再受到压力，电动水阀19就能关闭水源，这样可以达到自动饮水的效果，也能节约用水，这样可以对生猪的行为进行分析，分析其是采食或者饮水，节省大量的人力资源看守，也能是饮水装置不被生猪再活动中损坏，便于使用。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。