一种蛋鸡生产性能评估装置、方法、系统及电子设备

本发明涉及养鸡场管理领域，特别是涉及一种蛋鸡生产性能评估装置、方法、系统及电子设备。

背景技术：

1、随着现代畜牧业的转型升级，对笼养畜禽的饲养管理提出了新的要求。在蛋鸡和种鸡的养殖过程中，异常鸡蛋产生不可避免。异常鸡蛋蛋壳一般较薄，在正常收集过程中容易破碎，会造成蛋带的污染，因此需将异常蛋及时从蛋带上捡拾出来，避免对其它鸡蛋造成影响。

2、此外，中国是世界最大鸡蛋生产国和消费国。在蛋鸡养殖中，蛋鸡生产性能是养鸡场管理的关键指标，养殖效益的直接决定因素。为了保障蛋鸡养殖的经济效益，及时准确了解蛋鸡的生产性能至关重要。

3、目前，个体鸡只生产性能巡检完全依赖人工定性检测。叠层笼养模式密度高、层数多、高度大、光线昏暗且变化大，这使得人工巡检方式存在劳动强度大、巡检不全面、主观性大、人鸡接触频繁等问题，因此，通过人工定性检测的方式进行蛋鸡生产性能评估，存在评估效率低下、准确性差且评估过程主观性强的缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种蛋鸡生产性能评估装置、方法、系统及电子设备，以提高蛋鸡生产性能评估效率和准确性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种蛋鸡生产性能评估装置，包括：上位机和鸡舍巡检模块；

4、所述鸡舍巡检模块包括n个图像采集单元和一个定位单元；每层鸡笼均设置有所述图像采集单元；所述图像采集单元包括第一相机和第二相机；所述第一相机用于采集饲料图像；所述第一相机配有线激光器；所述第二相机用于采集鸡蛋图像；所述第二相机配有线激光器和光源；所述定位单元用于获取鸡笼位置；

5、所述上位机分别与所述图像采集单元和所述定位单元连接；所述上位机用于根据所述鸡蛋图像确定鸡蛋数量和鸡蛋品质信息，根据所述饲料图像确定鸡只采食量，根据所述鸡蛋数量、所述鸡蛋品质信息和所述鸡只采食量确定蛋鸡生产性能；所述鸡蛋品质信息包括蛋壳品质信息、鸡蛋几何形状参数和鸡蛋重量；所述蛋壳品质信息正常蛋、软壳蛋和薄壳蛋。

6、可选地，所述第一相机和所述第二相机均为近红外相机；所述线激光器和光源的光均为近红外光；所述近红外相机采用带通滤波片；所述近红外相机的成像波长与线激光器和光源的波长一致。

7、可选地，所述鸡舍巡检模块还包括：移动单元、第一支架、第二支架和固定块；

8、所述第一支架的一端固定于所述移动单元上；所述第一支架的另一端设置有所述定位单元；所述第二支架的一端通过所述固定块与所述第一支架连接；所述第二支架的另一端设置有所述图像采集单元。

9、可选地，所述图像采集单元包括第一单孔拓展座、第二单孔拓展座、第一相机角度调整子单元和第二相机角度调整子单元；

10、所述第一相机角度调整子单元通过所述第一单孔拓展座与所述第一支架连接；所述第二相机角度调整子单元通过所述第二单孔拓展座与所述第二支架连接；所述第一相机与所述第一相机角度调整子单元连接；所述第二相机与所述第二相机角度调整子单元连接。

11、一种蛋鸡生产性能评估方法，所述蛋鸡生产性能评估方法应用于上述的蛋鸡生产性能评估装置，所述蛋鸡生产性能评估方法包括：

12、获取鸡蛋图像、饲料图像及相应的鸡笼位置信息；所述鸡蛋图像是通过第二相机采集的；所述饲料图像是通过第一相机采集的；所述鸡笼位置信息是通过定位单元采集的；

13、根据所述鸡蛋图像，利用鸡蛋检测模型确定鸡蛋数量和鸡蛋品质信息；所述鸡蛋品质信息包括蛋壳品质信息、鸡蛋几何形状参数和鸡蛋重量；所述蛋壳品质信息包括正常蛋、软壳蛋和薄壳蛋；其中，所述鸡蛋检测模型包括鸡蛋分割模型和鸡蛋评估模型；所述鸡蛋分割模型是利用第一训练数据集对分割网络进行训练得到的；所述第一训练数据集包括多张已标注鸡蛋像素和激光线像素的历史鸡蛋图像；所述鸡蛋评估模型是利用第二训练数据集对支持向量机进行训练得到的；所述第二训练数据集包括历史鸡蛋图像的鸡蛋像素、激光线像素和对应的鸡蛋数量和鸡蛋品质信息。

14、根据所述饲料图像和相应的鸡笼位置信息，确定鸡只采食量；所述鸡只采食量为鸡只采食饲料的重量；

15、根据所述鸡蛋数量、所述鸡蛋品质信息和所述鸡只采食量，利用蛋鸡生产性能评估模型，确定蛋鸡生产性能评分；其中，所述蛋鸡生产性能评估模型是利用第三训练数据集对机器学习模型进行训练得到的；所述第三训练数据集包括输入数据集和输出数据集；所述输入数据集包括训练用蛋鸡的鸡蛋数量、鸡蛋品质信息和鸡只采食量；所述输出数据集为专家对训练用蛋鸡的生产性能评分。

16、可选地，还包括：

17、根据所述鸡蛋数量、所述鸡蛋品质信息、所述鸡只采食量、鸡笼位置信息和所述蛋鸡生产性能评分，生成鸡蛋位置分布图、鸡蛋品质信息分布图、鸡只采食量分布图以及蛋鸡生产性能分布图。

18、可选地，根据所述鸡蛋图像，利用鸡蛋检测模型确定鸡蛋数量和鸡蛋品质信息，具体包括：

19、根据所述鸡蛋图像，利用所述鸡蛋分割模型，分割出鸡蛋像素和激光线像素；

20、根据所述激光线像素和相机成像原理，确定鸡蛋三维点云；

21、根据所述鸡蛋像素，确定鸡蛋轮廓和鸡蛋纹理信息；

22、根据所述鸡蛋轮廓、所述鸡蛋纹理信息和所述鸡蛋三维点云，利用所述鸡蛋评估模型，确定鸡蛋数量和鸡蛋品质信息。

23、可选地，根据所述饲料图像和相应的鸡笼位置信息，确定鸡只采食量，具体包括：

24、根据所述饲料图像和相应的鸡笼位置信息，确定料槽中剩余饲料的表面三维点云数据；

25、根据所述表面三维点云数据，结合料槽尺寸和料槽饲料初始体积，确定鸡只采食饲料体积；

26、根据所述鸡只采食饲料体积和饲料密度，确定鸡只采食量。

27、一种蛋鸡生产性能评估系统，包括：

28、图像获取模块，用于获取鸡蛋图像、饲料图像及相应的鸡笼位置信息；

29、鸡蛋检测模块，用于根据所述鸡蛋图像，利用鸡蛋检测模型确定鸡蛋数量和鸡蛋品质信息；所述鸡蛋品质信息包括正常蛋、软壳蛋和薄壳蛋；其中，所述鸡蛋检测模型包括鸡蛋分割模型和鸡蛋评估模型；所述鸡蛋分割模型是利用第一训练数据集对分割网络进行训练得到的；所述第一训练数据集包括多张已标注鸡蛋像素和激光线像素的历史鸡蛋图像；所述鸡蛋评估模型是利用第二训练数据集对支持向量机进行训练得到的；所述第二训练数据集包括历史鸡蛋图像的鸡蛋像素、激光线像素和对应的鸡蛋数量和鸡蛋品质信息；

30、采食量检测模块，用于根据所述饲料图像和相应的鸡笼位置信息，确定鸡只采食量；所述鸡只采食量为鸡只采食饲料的重量；

31、生产性能评估模块，用于根据所述鸡蛋数量、所述鸡蛋品质信息和所述鸡只采食量，利用蛋鸡生产性能评估模型，确定蛋鸡生产性能评分；其中，所述蛋鸡生产性能评估模型是利用第三训练数据集对机器学习模型进行训练得到的；所述第三训练数据集包括输入数据集和输出数据集；所述输入数据集包括训练用蛋鸡的鸡蛋数量、鸡蛋品质信息和鸡只采食量；所述输出数据集为专家对训练用蛋鸡的生产性能评分。

32、一种电子设备，包括：存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述的蛋鸡生产性能评估方法。

33、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

34、本发明的蛋鸡生产性能评估装置、方法、系统及电子设备，通过鸡舍巡检模块的图像采集单元获取鸡蛋图像和饲料图像，通过鸡舍巡检模块的定位单元获取相应的位置信息，能够根据鸡蛋图像确定鸡笼里的查看鸡笼中是否含有异常鸡蛋，通过鸡舍巡检模块在鸡舍内部进行巡检，避免了人工进行，提高了巡检效率。另外，通过上位机采集鸡蛋图像和饲料图像，并进行处理确定鸡蛋数量、鸡蛋品质信息和鸡只采食量；然后根据鸡蛋数量、鸡蛋品质信息和鸡只采食量，利用评估模型评估蛋鸡生产性能，代替了专家对生产性能进行评估，避免了主观性评估的问题，提高了评估的准确性。