在奶业生产中,奶牛生产性能的测定工作是对奶牛群体进行遗传改良、建立高产核心群、实现奶牛的规范化管理的必要性与基础性工作,而奶牛的体型评定则是该项工作的核心技术手段。实现奶牛体型精准、非接触式的自动评定对提高奶牛良种繁育,促进奶牛养殖与管理升级,加快构建现代化奶业产业体系具有重要的现实意义。
奶牛体型评定在早期大多用皮尺、卡尺和半圆仪等量具直接进行测量或专家在现场观察打分,利用人工完成评定指标数据获取。随着计算机视觉技术的发展,奶牛体型评定正在向通过视觉检测事先标记好的体型关键点进行评定发展。目前,基于计算机视觉技术的方法,对自然条件下采集到的奶牛图像进行分析和评定,已基本能够实现非接触式奶牛体型评定。
利用计算机视觉技术进行奶牛体型评定有多方面的意义:第一,它实现的是非接触式测量,不直接干扰测量对象,能减少奶牛的应激反应,同时降低测量人员的风险;第二,它大大降低了劳动力,人工测量的工作量较大,非接触式的体型评定大大提高了评定的自动化程度;第三,克服了人的主观因素造成测量数据误差较大的缺点,提高了评定的客观公正性;第四,基于计算机视觉的测量具有效率高、精度高的优点,能够降低农场的管理成本、提升体型评定工作的准确率。
目前,已出现较多奶牛体型鉴定指标自动化获取的方法,但各类方法测量的评分性状数量、缺陷性状数量、测量场景均不统一,缺乏统一标准。为促进我国奶牛养殖的健康、可持续、高质量发展,本团队对体型鉴定中可自动获取的线性评分性状进行了技术规范总结:
a)体高:自动获取位于奶牛背部十字部最高点关键点与地面之间的垂直距离;
b)胸宽:自动获取位于奶牛两前肢内侧胸底两个关键点之间高度方向的距离;
c)体深:自动获取位于奶牛最后一根肋骨处腰椎关键点至腹底部关键点的垂直距离与最后一根肋骨处腰椎至地面垂直距离的比例;
d)尻角度:自动获取位于奶牛腰角关键点与坐骨结节关键点宽度方向的距离;
e)尻宽:自动获取位于奶牛两坐骨结节关键点之间高度方向的距离;
f)蹄角度:自动获取位于奶牛后蹄壁前沿关键点连线与地面形成的夹角;
g)蹄踵深度:自动获取位于奶牛后蹄的蹄踵上沿关键点与地面之间的垂直距离;
h)后肢侧视:自动获取位于奶牛胫骨关键点连线与跗骨关键点连线之间的夹角;
i)乳房深度:自动获取位于奶牛乳房底部关键点到飞节关键点宽度方向的距离;
j)中央悬韧带:自动获取位于奶牛中央悬韧带基底部关键点与乳房底部关键点宽度方向的距离;
k)前乳头长度:自动获取位于奶牛乳房前乳头关键点宽度方向的距离;
l)后乳房附着高度:自动获取位于奶牛后乳房乳腺组织的最上缘关键点与阴门基底部关键点宽度方向的距离。
m)后乳房附着宽度:自动获取位于奶牛后乳房乳腺组织上缘关键点高度方向的距离。
黑龙江龙江奶牛智慧养殖科技小院
培养单位:东北农业大学
联合培养单位:黑龙江金源牧业有限公司
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在奶业生产中,奶牛生产性能的测定工作是对奶牛群体进行遗传改良、建立高产核心群、实现奶牛的规范化管理的必要性与基础性工作,而奶牛的体型评定则是该项工作的核心技术手段。实现奶牛体型精准、非接触式的自动评定对提高奶牛良种繁育,促进奶牛养殖与管理升级,加快构建现代化奶业产业体系具有重要的现实意义。
奶牛体型评定在早期大多用皮尺、卡尺和半圆仪等量具直接进行测量或专家在现场观察打分,利用人工完成评定指标数据获取。随着计算机视觉技术的发展,奶牛体型评定正在向通过视觉检测事先标记好的体型关键点进行评定发展。目前,基于计算机视觉技术的方法,对自然条件下采集到的奶牛图像进行分析和评定,已基本能够实现非接触式奶牛体型评定。
利用计算机视觉技术进行奶牛体型评定有多方面的意义:第一,它实现的是非接触式测量,不直接干扰测量对象,能减少奶牛的应激反应,同时降低测量人员的风险;第二,它大大降低了劳动力,人工测量的工作量较大,非接触式的体型评定大大提高了评定的自动化程度;第三,克服了人的主观因素造成测量数据误差较大的缺点,提高了评定的客观公正性;第四,基于计算机视觉的测量具有效率高、精度高的优点,能够降低农场的管理成本、提升体型评定工作的准确率。
目前,已出现较多奶牛体型鉴定指标自动化获取的方法,但各类方法测量的评分性状数量、缺陷性状数量、测量场景均不统一,缺乏统一标准。为促进我国奶牛养殖的健康、可持续、高质量发展,本团队对体型鉴定中可自动获取的线性评分性状进行了技术规范总结:
a)体高:自动获取位于奶牛背部十字部最高点关键点与地面之间的垂直距离;
b)胸宽:自动获取位于奶牛两前肢内侧胸底两个关键点之间高度方向的距离;
c)体深:自动获取位于奶牛最后一根肋骨处腰椎关键点至腹底部关键点的垂直距离与最后一根肋骨处腰椎至地面垂直距离的比例;
d)尻角度:自动获取位于奶牛腰角关键点与坐骨结节关键点宽度方向的距离;
e)尻宽:自动获取位于奶牛两坐骨结节关键点之间高度方向的距离;
f)蹄角度:自动获取位于奶牛后蹄壁前沿关键点连线与地面形成的夹角;
g)蹄踵深度:自动获取位于奶牛后蹄的蹄踵上沿关键点与地面之间的垂直距离;
h)后肢侧视:自动获取位于奶牛胫骨关键点连线与跗骨关键点连线之间的夹角;
i)乳房深度:自动获取位于奶牛乳房底部关键点到飞节关键点宽度方向的距离;
j)中央悬韧带:自动获取位于奶牛中央悬韧带基底部关键点与乳房底部关键点宽度方向的距离;
k)前乳头长度:自动获取位于奶牛乳房前乳头关键点宽度方向的距离;
l)后乳房附着高度:自动获取位于奶牛后乳房乳腺组织的最上缘关键点与阴门基底部关键点宽度方向的距离。
m)后乳房附着宽度:自动获取位于奶牛后乳房乳腺组织上缘关键点高度方向的距离。
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