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移动式智能电动测量车

发表时间:2018-08-24 09:42:24


移动式智能电动测量车

移动式智能电动测量车是国内首创,该测量车结合大数据、人工智能、机器学习算法的全自动测定,对于传统依赖全手工测量体长、体高、体宽进行了革命性的突破。
产品特点:
1、只需3秒钟即可自动测定生猪的体长、体高、体宽、体重;
2、后台数据可自动机器学习,精度会越来越准确;
3、 与叁拾叁基于物联网管理平台构建的育种系统无缝对接,为科学育种保驾护航。

一、移动式智能电动测量车主要组成

不锈钢监测笼、电动底盘、工控机(含工业级防震主机、触摸屏、变送器、无线网卡等)、畜牧秤、景深立体相机、测量光栅、工业高清相机、锂电池(含驱动锂电和设备供锂电)和其他配套设备。

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二、用途及功能

(1)体重计算通过畜牧秤自动测量种猪体重,量程0~1000KG,误差≤0.5KG;

(2)通过测量专用光栅测量猪的体高,量程0~95CM,误差≤0.5CM;

(3)通过景深立体相机测量猪的体长和体宽,误差≤2CM;

(4)通过工业高分辨率相机对结果进行校对,不一致后台会自动重新测量。

三、计算原理

1、体重计算:畜牧秤四角各安装1个称重传感器,传感器一头固定在畜牧秤上,另一头平放在四轮电动车四周的固定圆盘中。由于车体自身比较重,此设计避免了在移动过程中损坏传感器,并且也有效避免了畜牧秤四处滑动造成测量结果的误差。四个称重传感器***通过集线器统一把信号传输到工控机箱中的称重变送器上,通过称重变送器把信号转成电脑可接收的MODBUS协议,最终由电脑解析得出重量值。

2、体高计算:检测笼左右各安装1个测量光栅,一个为发光器,另外一个为受光器,发光器发出光束由受光器接收,该测量光栅共有105条光束,每条光束间隔5MM,当猪进入检测笼,安静状态下,猪体截断的***的光束即为猪的身高。计算公式为:身高=***光束*0.5CM+测量光栅离地的补偿值42.5CM。

3、体长、体宽计算:体长体宽的计算需要基于对图像进行测量,通过深度学习,从而对测量物体进行数学建模,实现测量目的

在检测笼的上方,安装1台景深摄像机,景深Kinect摄像机有三个镜头,中间的镜头是 RGB 彩色摄影机,用来采集彩色图像左右两边镜头则分别为红外线发射器和红外线CMOS 摄影机所构成的3D结构光深度感应器,用来采集深度数据(场景中物体到摄像头的距离)。景深摄像机拍摄俯视猪体形成三维立体图像,通过深度学习算出种猪体长(检测点5到检测点12之间的曲线距离)、体宽(检测点6到检测点7之间的直线距离)。

        猪体轮廓             检测关键点

深度学习计算原理和方法由四部分组成:图像采集、深度图像计算猪体轮廓获取计算种猪体长和体宽

(1)图像采集当猪进入检测笼,保持较固定姿势时,通过系统软件对猪体进行立体图像采集

(2)深度图像计算及获取猪体轮廓

 通过OPEN CV深度学习技术,依次计算深度图像、计算猪体轮廓流程如下:

(3)计算种猪体长、体宽

根据猪体轮廓,手工确定体长点位(尾部和两耳连接处各1个)和体宽点位(肩部最宽处2个)猪的体长是把两个关键位之间根据像素分成64*64等份,每一等分到景深相机之间就构成了一个三角形,根据景深相机的特点,a0、a1一直到a4096的长度是知道的,同时对应的α、β、γ---角的大小也是知道的,通过两边和两边的夹角,算出第三边b0、b1一直到b4096的长度(运用sinα、cosα、tgα、ctgα等三角函数公式),可视范围内曲线的距离= b0+b1+ b2--+ b4096。不在可视范围内的曲线如下图红框处(猪头和猪尾的部分区域),根据猪的品种、猪的高度、猪的体重判断猪的大小,进行大数据分析,得出该类型猪的曲率,南京畜禽所保种种猪的曲率通过大数据分析和深度算法,得出的结果是0.09325,不在可视范围内曲线的距离=可视范围内的曲线距离*0.09325

   体长=可视距离+非可视距离

   体宽=两关键点之间的直线距离,直接通过两点之间像素距离即可算出

 

4、工业高清相机的校对。工业高清相机500万像素,像素非常高,但其不能测距。但由于工业相机到景深相机的距离,工业相机到地面的距离以及工业相机的角度都是固定的,通过其高清分辨率来对种猪某一个具体点位进行计算,对景深相机深度学习算出的结果进行校对,如出现大的偏差,则系统自动进行景深相机图像的重新深度计算,直至核对一致,即可完成检测。

 

以上,就是对检测笼的简单介绍,如有需要,请记得留言联系

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