基于部分親和場的行走奶牛骨架提取模型
發(fā)布時間:2022-12-23 05:54
在奶牛關(guān)鍵點預(yù)測的基礎(chǔ)上,通過點、線重構(gòu)奶牛骨架結(jié)構(gòu),可為奶牛跛行檢測、發(fā)情行為分析、運動量估測等提供重要參考。本研究基于部分親和場,以養(yǎng)殖場監(jiān)控攝像頭拍攝的視頻為原始數(shù)據(jù),使用1 600幅圖像訓(xùn)練了奶牛骨架提取模型,實現(xiàn)了奶牛站立、行走狀態(tài)下關(guān)鍵點信息和部分親和場信息的預(yù)測,并通過最優(yōu)匹配連接對奶牛骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確提取。為了驗證該模型的性能,采用包含干擾因素的100幅單目標(biāo)奶牛和100幅雙目標(biāo)奶牛圖像進(jìn)行了測試。結(jié)果表明,該模型對單目標(biāo)行走奶牛骨架提取的置信度為78.90%,雙目標(biāo)行走奶牛骨架提取的置信度較單目標(biāo)下降了10.96個百分點。計算了不同關(guān)鍵點相似性(Object keypoint similarity,OKS)下的模型準(zhǔn)確率,當(dāng)OKS為0.75時,骨架提取準(zhǔn)確率為93.40%,召回率為94.20%,說明該模型具有較高的準(zhǔn)確率。該方法可以提取視頻中奶牛骨架,在無遮擋時具有高置信度和低漏檢率,當(dāng)遮擋嚴(yán)重時置信度有所下降。該模型的單目標(biāo)和雙目標(biāo)圖像幀處理速度分別為3.30、3.20 f/s,基本相同。本研究可為多目標(biāo)奶牛骨架提取提供參考。
【文章頁數(shù)】:11 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 奶牛骨架提取數(shù)據(jù)集
1.1 試驗數(shù)據(jù)獲取及預(yù)處理
1.2 奶牛關(guān)鍵點標(biāo)簽制作
2 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
2.1 VGG前饋網(wǎng)絡(luò)
2.2 基于部分親和場的多階段二分支網(wǎng)絡(luò)
2.2.1 二分支網(wǎng)絡(luò)
2.2.2 熱點圖
2.2.3 部分親和場
2.2.4 匹配關(guān)鍵點和部分親和場
3 測試結(jié)果與分析
4 奶牛骨架提取的影響因素分析
4.1 奶牛數(shù)量對預(yù)測置信度的影響
4.2 雙目標(biāo)奶牛間的遮擋程度對置信度的影響
4.3 光照對預(yù)測置信度的影響
5 奶牛骨架提取應(yīng)用試驗
5.1 試驗測試結(jié)果
5.2 不同尺度對奶牛骨架提取的影響
6 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于支持向量機(jī)分類模型的奶牛行為識別方法[J]. 任曉惠,劉剛,張淼,司永勝,張馨月,馬麗. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2019(S1)
[2]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的奶牛發(fā)情行為識別方法[J]. 劉忠超,何東健. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2019(07)
[3]基于自適應(yīng)無參核密度估計算法的運動奶牛目標(biāo)檢測[J]. 宋懷波,陰旭強(qiáng),吳頔華,姜波,何東健. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2019(05)
[4]基于整體-星型模型的人體姿態(tài)估計[J]. 代欽,石祥濱,喬建忠,劉芳. 小型微型計算機(jī)系統(tǒng). 2018(12)
[5]深度學(xué)習(xí)實時多人姿態(tài)估計與跟蹤[J]. 許忠雄,張睿哲,石曉軍,岳貴杰,劉弋鋒. 中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2018(04)
[6]基于頭頸部輪廓擬合直線斜率特征的奶牛跛行檢測方法[J]. 宋懷波,姜波,吳倩,李通,何東健. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(15)
[7]基于Horn-Schunck光流法的多目標(biāo)反芻奶牛嘴部自動監(jiān)測[J]. 宋懷波,李通,姜波,吳倩,何東健. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(10)
[8]基于融合圖像與運動量的奶牛行為識別方法[J]. 顧靜秋,王志海,高榮華,吳華瑞. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2017(06)
[9]基于視頻分析的犢;拘袨樽R別[J]. 何東健,孟凡昌,趙凱旋,張昭. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2016(09)
[10]基于隨機(jī)森林深度特征選擇的人體姿態(tài)估計[J]. 朱玨鈺,曹亞微,周書仁,李峰. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(02)
本文編號:3724849
【文章頁數(shù)】:11 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 奶牛骨架提取數(shù)據(jù)集
1.1 試驗數(shù)據(jù)獲取及預(yù)處理
1.2 奶牛關(guān)鍵點標(biāo)簽制作
2 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
2.1 VGG前饋網(wǎng)絡(luò)
2.2 基于部分親和場的多階段二分支網(wǎng)絡(luò)
2.2.1 二分支網(wǎng)絡(luò)
2.2.2 熱點圖
2.2.3 部分親和場
2.2.4 匹配關(guān)鍵點和部分親和場
3 測試結(jié)果與分析
4 奶牛骨架提取的影響因素分析
4.1 奶牛數(shù)量對預(yù)測置信度的影響
4.2 雙目標(biāo)奶牛間的遮擋程度對置信度的影響
4.3 光照對預(yù)測置信度的影響
5 奶牛骨架提取應(yīng)用試驗
5.1 試驗測試結(jié)果
5.2 不同尺度對奶牛骨架提取的影響
6 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于支持向量機(jī)分類模型的奶牛行為識別方法[J]. 任曉惠,劉剛,張淼,司永勝,張馨月,馬麗. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2019(S1)
[2]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的奶牛發(fā)情行為識別方法[J]. 劉忠超,何東健. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2019(07)
[3]基于自適應(yīng)無參核密度估計算法的運動奶牛目標(biāo)檢測[J]. 宋懷波,陰旭強(qiáng),吳頔華,姜波,何東健. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2019(05)
[4]基于整體-星型模型的人體姿態(tài)估計[J]. 代欽,石祥濱,喬建忠,劉芳. 小型微型計算機(jī)系統(tǒng). 2018(12)
[5]深度學(xué)習(xí)實時多人姿態(tài)估計與跟蹤[J]. 許忠雄,張睿哲,石曉軍,岳貴杰,劉弋鋒. 中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2018(04)
[6]基于頭頸部輪廓擬合直線斜率特征的奶牛跛行檢測方法[J]. 宋懷波,姜波,吳倩,李通,何東健. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(15)
[7]基于Horn-Schunck光流法的多目標(biāo)反芻奶牛嘴部自動監(jiān)測[J]. 宋懷波,李通,姜波,吳倩,何東健. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(10)
[8]基于融合圖像與運動量的奶牛行為識別方法[J]. 顧靜秋,王志海,高榮華,吳華瑞. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2017(06)
[9]基于視頻分析的犢;拘袨樽R別[J]. 何東健,孟凡昌,趙凱旋,張昭. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2016(09)
[10]基于隨機(jī)森林深度特征選擇的人體姿態(tài)估計[J]. 朱玨鈺,曹亞微,周書仁,李峰. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(02)
本文編號:3724849
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