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1、(10)申请公布号 CN 104188635 A (43)申请公布日 2014.12.10 C N 1 0 4 1 8 8 6 3 5 A (21)申请号 201410504526.3 (22)申请日 2014.09.27 A61B 5/01(2006.01) G01G 19/50(2006.01) (71)申请人浙江科技学院 地址 310023 浙江省杭州市西湖区留和路 318号 申请人翁卫兵 (72)发明人翁卫兵 孙浩彬 张云 吴坚 李其朋 李强 徐兴 陈宁 吴瑞明 王志力 (54) 发明名称 一种牲畜活体体测设备及方法 (57) 摘要 本发明提供一种牲畜活体体测设备及方法。 所述设备包括。
2、框笼，所述框笼固定有与控制主机 相连的红外体温测量仪和摄像头；所述框笼两端 设有与控制主机相连的第一红外探测器和第二红 外探测器；所述框笼底部设有称重装置；所述控 制主机与服务器通讯；所述控制主机设有分析、 选取与标准图像最接近的图像数据所对应的体 温数据作为测定体温数据的面部区位识别模块， 所述面部区位识别模块预先设有牲畜面部标准图 像，所述标准图像标注有标准体温测量点。本发 明具有结构简单、测量精确、可同时测量体温和体 重，自动化程度高等优点，使现代牲畜业实现智能 化监控，有效地起到了防病防疫的作用，保证牲畜 健康，提高经济效益。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书5页 附图4。
3、页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104188635 A CN 104188635 A 1/2页 2 1.一种牲畜活体体测设备，其特征在于包括框笼（2），所述框笼的前部（2）固定有与控 制主机（5）相连的红外体温测量仪（4）和摄像头（7）；所述框笼底部设有称重装置；所述控 制主机（5）与服务器（16）通讯；所述控制主机（5）设有分析、选取与标准图像最接近的图像 数据所对应的体温数据作为测定体温数据的面部区位识别模块，所述面部区位识别模块预 先设有牲畜面部标准图像，所述标准图像标注有标准体温测量点。 2。
4、.根据权利要求1所述的一种牲畜活体体测设备，其特征在于所述标准体温测量点处 于标准图像的牲畜额头中部。 3.根据权利要求1所述的一种牲畜活体体测设备，其特征在于所述称重装置为第一重 力传感器（10）、第二重力传感器（11）、第三重力传感器（12）和第四重力传感器（13），所述 重力传感器上设有秤盘（14）。 4.根据权利要求1所述的一种牲畜活体体测设备，其特征在于所述框笼前部设有一个 挡板，该挡板上设有模拟同类牲畜行走的动态画面。 5.根据权利要求1所述的一种牲畜活体体测设备，其特征在于所述红外体温测量仪 （4）设有从摄像头（7）截取若干张图像，截取的每张图像与截取该图像的同时获得的体温数 据。
5、对应打包，并将该打包数据发送给控制主机的截图模块。 6.根据权利要求1所述的一种牲畜活体体测设备，其特征在于所述框笼（2）还固定有 RFID装置（1），所述RFID装置（1）与控制主机（5）相连。 7.根据权利要求1所述的一种牲畜活体体测设备，其特征在于所述控制主机（5）设有 与服务器通讯的通讯模块，所述通讯模块包括天线，所述天线（6）固定在框笼（2）上。 8.根据权利要求1所述的一种牲畜活体体测设备，其特征在于还包括食槽（3），所述食 槽（3）设置在所述红外体温测量仪（4）和摄像头（7）下方。 9.一种牲畜活体体测方法，其特征在于包括如下步骤： （1）将带有一张RFID标签的牲畜赶进或诱导进。
6、框笼，当RFID标签进入检测识别区域 内，RFID装置自动读取牲畜所佩带的RFID标签标识编号，数据传给控制主机； （2）两个红外探测器用来检测牲畜是否已经完全站到称盘上，如果四个重力传感器检 测值之和超过系统设定值，以及两个红外探测器均没有探测到物体，则标明牲畜已经完全 站到称盘上； （3）通过四个重力传感器来检测体重，控制主机实时接收两个红外探测器和四个重力 传感器的测量数据，在满足（2）中条件时，每隔固定时间计算四个重力传感器的测量数据之 和，并储存在临时储存区； （4）在牲畜离开称盘时，即不满足（2）中条件，此时控制主机计算四个重力传感器多次 检测值之和的加权平均值作为牲畜最终体重； 。
7、（5）摄像头一直对牲畜进行摄像，红外体温测量仪对牲畜体温进行测量，同时截取若干 张摄像头处的图像，所截取的每张图像与截取该图像的同时获得的体温数据对应打包，并 将该打包数据送给控制主机； （6）控制主机分析接收的打包数据，选取图像轮廓与牲畜面部标准图像最接近，且红外 测温点与标准体温测量点最接近的打包数据所对应的体温数据作为测定体温数据。 10.根据权利要求9所述的一种固定式牲畜体温自动采集方法，其特征在于还包括步 骤：控制主机将测定体温数据、最终体重、RFID标签标识编号和当前日期时间生成一个数 权 利 要 求 书CN 104188635 A 2/2页 3 据包，发送到服务器上。 权 利 要。
8、 求 书CN 104188635 A 1/5页 4 一种牲畜活体体测设备及方法 0001 技术领域 0002 本发明涉及一种牲畜活体体测设备及方法。 背景技术 0003 目前，牲畜产业趋于规模化发展。然而由于牲畜之间密集接触，疾病的发生流行变 得越来越复杂，导致牲畜行业遭受严重的经济损失，造成市场供求紧张。因此如何准确、及 时地监测牲畜生长动态，是有效保障牲畜健康成长、预防牲畜疫病发生的基础性工作。牲畜 体温的异常变化是确定疾病性质、病情程度的重要依据。牲畜体重的变化也是反映牲畜生 长状况的一个重要指标，因此监测牲畜体温和体重可以及时发现牲畜异常情况，有利于尽 早采取措施，控制疫情，检测牲畜生。
9、长状态。 0004 专利公开号为CN202096200U，名称为“一种牲畜体温测量装置”公开了一种牲畜体 温测量装置，包括温度采集模块、无线发射模块、无线接收模块、控制器单元，所述的温度采 集模块与无线发射模块相连接，所述的无线发射模块与无线接收模块通讯，所述的无线接 收模块与控制器单元相连接，所述的控制器单元与上位机进行通讯。但是存在的问题是：现 有技术没有公开具体测量牲畜身体哪个部位的体温，测量牲畜体温时，牲畜一直在活动很 难对准牲畜面部某一固定位置进行测量。考虑到牲畜面部各个点的体温存在一定偏差，所 以测得的体温不够精确。 0005 现有技术测量牲畜体重时，由于牲畜为活体动物，在秤盘上不。
10、会保持静止，重心不 稳秤盘上显示的重量会一直在变化，测得的体重不够精确。而且在给牲畜做体测时，体重和 体温一般都是分开单独测量，不能同时进行。 发明内容 0006 本发明主要是解决现有技术所存在的问题，提供一种结构简单、测量精确、可同时 测量体温和体重的牲畜活体体测设备及方法。 0007 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种牲畜活体体测 设备，其特征在于包括框笼，所述框笼的前部固定有与控制主机相连的红外体温测量仪和 摄像头；所述框笼底部设有称重装置；所述控制主机与服务器通讯；所述控制主机设有分 析、选取与标准图像最接近的图像数据所对应的体温数据作为测定体温数据的面部区位识。
11、 别模块，所述面部区位识别模块预先设有牲畜面部标准图像，所述标准图像标注有标准体 温测量点。 0008 作为优选，标准体温测量点处于标准图像的牲畜额头中部，额头中部相对比较平 坦，而且该处脂肪比较少，与体内温度是最接近的，所以额头中部是测量体温的最佳位置。 0009 作为优选，所述称重装置为第一重力传感器10、第二重力传感器11、第三重力传 感器12和第四重力传感器13，所述重力传感器上设有秤盘14。 说 明 书CN 104188635 A 2/5页 5 0010 作为优选，所述框笼前部设有一个挡板，该挡板上设有模拟同类牲畜行走的动态 画面。该活动挡板可以防止牲畜快速通过通道，影响称重过程的稳。
12、定性。但是，普通的阻挡 机构会使得牲畜可能恐惧走进框笼，影响作业效率，挡板上设置的同类牲畜行走动态画面 可以诱导牲畜走进框笼，从而测量体重。 0011 作为优选，所述红外体温测量仪4设有从摄像头7截取若干张图像，截取的每张图 像与截取该图像的同时获得的体温数据对应打包，并将该打包数据发送给控制主机的截图 模块。截图模块可以截取测温瞬间的图像，避免从摄像头视频里去找测温瞬间的图像，减少 了工作量，提高效率。 0012 作为优选，所述框笼2还固定有RFID装置1，所述RFID装置1与控制主机5相连。 0013 作为优选，所述控制主机5设有与服务器通讯的通讯模块，所述通讯模块包括天 线，所述天线6固。
13、定在框笼2上。 0014 作为优选，所述设备还包括食槽3，所述食槽3设置在所述红外体温测量仪4和摄 像头7下方。牲畜在进食的时候比较安静，避免身体特别是头部大范围移动，可以更容易对 牲畜面部进行体温测量和图像采集。 0015 作为优选，所述框笼2为一侧带有开口的笼子，所述笼子形状为网格状。网格状的 形状比实心的整块板材更加节省材料，而且更方便与检测员在外面观察框笼内的牲畜。 0016 作为优选，所述控制主机5设有标签标识编码数据包，所述标签标识编码数据包 包括牲畜来源、年龄、性别和喂养方法。时刻掌握牲畜的这些参数可以帮助检测人员追溯和 检测牲畜生长状况。 0017 本发明还公开了一种牲畜活体体。
14、测方法，包括如下步骤： （1）将带有一张RFID标签的牲畜赶进或诱导进框笼，当RFID标签进入检测识别区域 内，RFID装置自动读取牲畜所佩带的RFID标签标识编号，数据传给控制主机； （2）两个红外探测器用来检测牲畜是否已经完全站到称盘上，如果四个重力传感器检 测值之和超过系统设定值，以及两个红外探测器均没有探测到物体，则标明牲畜已经完全 站到称盘上； （3）通过四个重力传感器来检测体重，控制主机实时接收两个红外探测器和四个重力 传感器的测量数据，在满足（2）中条件时，每隔固定时间计算四个重力传感器的测量数据之 和，并储存在临时储存区； （4）在牲畜离开称盘时，即不满足（2）中条件，此时控制。
15、主机计算四个重力传感器多次 检测值之和的加权平均值作为牲畜最终体重； （5）摄像头一直对牲畜进行摄像，红外体温测量仪对牲畜体温进行测量，同时截取若干 张摄像头处的图像，所截取的每张图像与截取该图像的同时获得的体温数据对应打包，并 将该打包数据送给控制主机； （6）控制主机分析接收的打包数据，选取图像轮廓与牲畜面部标准图像最接近，且红外 测温点与标准体温测量点最接近的打包数据所对应的体温数据作为测定体温数据。 0018 优选，还包括步骤：控制主机将测定体温数据、最终体重、RFID标签标识编号和当 前日期时间生成一个数据包，发送到服务器上。数据包可以在控制主机上处理，也可以发送 到服务器上进行处理。
16、，后者可以减轻控制主机的负担。 0019 本发明的带来的有益效果是： 说 明 书CN 104188635 A 3/5页 6 1.控制主机里预先存有牲畜的面部标准头像，通过分析、选取与标准图像最接近的图 像数据所对应的体温数据作为测定体温数据，测得的牲畜体温更加精确。 0020 2.通过两个红外探测器能够判断牲畜是否已经完全站到秤盘上，通过四个重力传 感器和控制主机处理数据得到牲畜体重数据，解决了由于牲畜活动重心不稳导致其称量精 度不高的问题。 0021 3.框笼型号按照不同大小的牲畜设置，可以将牲畜大致固定住位置，使其头部朝 向红外体温测量仪和摄像头，方便于测量牲畜面部体温数据和采集牲畜面部图。
17、像数据。 0022 4.控制主机将测定体温数据、最终体重、RFID标签标识编号和当前日期时间生成 一个数据包，并通过无线方式把数据包发送到服务器上，通过这些数据记录，可以精确地追 溯到某个时期某只牲畜的体温和体重，有利于监控和智能化管理。 0023 因此，本发明具有结构简单，操作方便，测量精确，自动化程度高等优点，可以同时 测量牲畜体温和体重，使现代牲畜业实现智能化监控，有效地起到了防病防疫的作用，保证 牲畜健康，提高经济效益。 附图说明 0024 附图1是本发明的一种结构示意图； 附图2是本发明的原理图； 附图3是本发明测量牲畜体重的流程图。 0025 附图4是本发明测量牲畜体温的流程图。 。
18、具体实施方式 0026 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。 0027 实施例1： 如图1所示，一种牲畜活体体测设备，包括RFID（射频识别）装置1、框笼2、食槽3、红外 体温测量仪4、控制主机5、天线6、摄像头7、第一红外探测器8、第二红外探测器9、第一重 力传感器10、第二重力传感器11、第三重力传感器12、第四重力传感器13、秤盘14、无线传 输设备15和服务器16。所述框笼2为一侧带有开口的笼子，所述笼子形状为网格状。所述 红外体温测量仪4、摄像头7和控制主机5固定在框笼2里侧使其正对牲畜头部，所述RFID 装置1和天线6固定在框笼2一侧边上。所述食槽3设。
19、置在红外体温测量仪4和摄像头7 下方。 0028 图2为本发明的原理图，所述RFID装置1、红外体温测量仪4、摄像头7、第一红外 探测器8、第二红外探测器9、第一重力传感器10、第二重力传感器11、第三重力传感器12 和第四重力传感器13与控制主机5相连，所述控制主机5通过无线传输设备15与服务器 通讯。RFID装置利用射频识别技术，将读取到的牲畜标签标识编号传给控制主机。两个红 外探测器用来检测牲畜是否有牲畜完全站在秤盘上，通过4个重力传感器测出牲畜体重， 数据传送给控制主机，控制主机通过分析，得到牲畜最终体重。 0029 摄像头一直对牲畜进行图像采集，红外体温测量仪对牲畜体温进行测量获得体。
20、温 数据，选取与牲畜面部标准图像最接近的图像数据所对应的体温数据为测定体温数据，将 体温数据传输给控制主机，然后在控制主机进行后续数据处理。作为进一步优选，在红外体 说 明 书CN 104188635 A 4/5页 7 温测量仪上设置一截图模块，在测温时截图模块直接从摄像头处截取图像数据，截取每张 图像时获得的体温数据与相应的图像对应打包，并将该打包数据送给控制主机，与牲畜面 部标准图像进行对比。这些数据可以在控制主机上处理，也可以统一发送到服务器上，最后 在服务器上处理。 0030 本发明在工作时： （1）工作人员将带有一张RFID标签的牲畜赶进或诱导进框笼，框笼型号可以按照不同 大小的牲畜。
21、设置。当RFID标签进入检测识别区域内，RFID装置自动读取牲畜所佩带的RFID 标签标识编号，数据传给控制主机；控制主机设有标签标识编码数据包，所述标签标识编码 数据包包括牲畜来源、年龄、性别和喂养方法。这些参数可以帮助检测人员追溯牲畜体温和 体重异常原因，时刻掌握牲畜的这些参数，有利于更好的监测牲畜生长状况。 0031 （2）两个红外探测器用来检测牲畜是否已经完全站到称盘上，如果四个重力传感 器检测值之和超过系统设定值，以及两个红外探测器均没有探测到物体，则标明牲畜已经 完全站到称盘上。当牲畜刚走进框笼通道通过红外探测器时，红外探测器可以探测到物体， 当牲畜完全走进通道站在秤盘上时，由于设。
22、在通道两头的两个红外探测器的距离大于牲畜 体长，红外探测器就探测不到物体，说明牲畜已经完全站到秤盘上。 0032 （3）通过四个重力传感器来检测体重，由于牲畜为活体动物，在称盘上不会保持静 止，四个重力传感器的测量值将不一致。重力传感器的设置保证了传感器只会测量纵向力， 由于活体运动产生的横向力将不会测量。 0033 （4）控制主机实时接收2个红外探测器和4个重力传感器的测量数据，在满足（2） 中条件时，则每隔固定时间计算4个重力传感器的测量数据之和，并储存在临时储存区，在 牲畜离开称盘时，即（2）中条件不满足，此时主控制器计算4个重力传感器多次检测值的之 和的加权平均值作为牲畜最终体重。 0。
23、034 （5）食槽里倒入食粮，当牲畜进食时，这个时候牲畜的面部基本上正对着摄像头， 牲畜头部活动范围相对小一些，摄像头一直对牲畜进行摄像，红外体温测量仪对牲畜体温 进行测量，红外体温测仪设有的截图模块截取摄像头处的图像数据，将体温数据记录在对 应的图像数据上，将图像数据传送给控制主机；红外温度测量仪在测量的时候会在待牲畜 上保持有光点（即红外测温点），该光点作为牲畜实际体温测量点在摄像和截图所获得的信 息中会被保留。 0035 （6）设定牲畜额头中心（也可以是牲畜面部其它点）作为牲畜体温标准测量点，拍 摄一张以该点为中心点的牲畜面部标准图像预先存进控制主机。控制主机分析从红外体温 测量仪传送过。
24、来的数据，选取与牲畜面部标准图像最接近的图像数据所对应的体温数据作 为测定体温数据。若图像轮廓与面部标准图像无法达到最接近，则返回步骤（2）。 0036 （7）控制主机将测定体温数据、最终体重、RFID标签标识编号和当前日期时间生成 一个数据包，发送到服务器上。数据包传送到服务器上后，基于该技术开发的计算机监控平 台，可以在计算机屏幕上以表格或图形的方式显示每个牲畜的体温和体重数据。而且通过 这些数据记录，可以精确地追溯到某个时期某只牲畜的体温和体重，有利于监控和智能化 管理。 0037 本发明测量牲畜体重的流程可以用图3表示为：第一步：两个红外探测器是否都 没有探测到物体，如果是，进行第二步。
25、：四个重力传感器测量值-秤盘自重是否大于1千克， 说 明 书CN 104188635 A 5/5页 8 如果是进行第三步：把“四个重力传感器测量值之和-秤盘自重”的值写入临时列表；第四 步：两个红外探测器是否都没有探测到物体，如果是，返回第三步，如果否，进行第五步：计 算临时列表中所有数据的加权平均值；第六步：读取牲畜RFID标签标示编码；第七步：把 加权平均值、标示编码和当前时间生成数据包，发给服务器。 0038 本发明测量牲畜体温的流程可以用图4表示为：第一步：RFID装置读取检测识别 区域内是否有牲畜所带的RFID标签标识编号，如果有，则设定读取标识等于1，否则读取标 识等于0。 003。
26、9 判断读取标识是否等于1，当读取标识不等于1时，返回第一步；当读取标识等于1 时，进行第二步：红外体温测量仪对牲畜体温进行测量，同时截取若干张摄像头处的图像， 截取每张图像时获得的体温数据与相应的图像对应，写入到临时数据列表中。 0040 判断读取标识是否等于1，当读取标识等于1时，返回第二步；当读取标识1时， 进行第三步：设置变量i等于1，读取数据列表记录数n。 0041 第四步：读取临时数据列表中第i条记录，将第i条记录中的图像与标准图像对 比，计算出图像相似度，写入到临时数据列表中第i条记录中，i等于i+1。 0042 判断i是否等于n+1，当in+1时，返回第四步；当i等于n+1时，。
27、进行第五步：选 取与标准图像相似度最高的图像数据所对应的体温数据作为测定体温数据，连同RFID标 签标识编号、当前时间生成一个数据包，并通过无线方式把数据包发送到指定的地址。 0043 实施例2： 在实施例1的基础上，本实施例在框笼前部设有一个挡板，该挡板上设有模拟同类牲 畜行走的动态画面。而所述的红外体温测量仪（4）和摄像头设于该挡板的上侧。该活动挡 板可以防止牲畜快速通过通道，影响称重过程的稳定性。但是，普通的阻挡机构会使得牲畜 可能恐惧走进框笼，影响作业效率，挡板上设置的同类牲畜行走动态画面可以诱导牲畜走 进框笼，从而测量体重。 0044 结束。 0045 本发明通过设置合适的框笼，将R。
28、FID装置、红外体温测量仪、控制主机、摄像头、 两个红外探测器和4个重力传感器固定在框笼上，可以同时对牲畜体温和体重进行测量。 控制主机预先设有牲畜面部标准图像的面部区位识别模块，控制主机通过分析、选取与标 准图像最接近的图像数据所对应的体温数据作为测定体温数据，可以实现对牲畜面部某一 固定点的体温测量。两个红外探测器能够判断牲畜是否已经完全站到秤盘上，通过四个重 力传感器和控制主机处理数据得到牲畜体重数据，解决了由于牲畜活动重心不稳导致其称 量精度不高的问题。本发明结构简单易操作，测量精确，自动化程度高，实现智能化监控。 0046 上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的 精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范 围。 说 明 书CN 104188635 A 1/4页 9 图1 说 明 书 附 图CN 104188635 A 2/4页 10 图2 说 明 书 附 图CN 104188635 A 10 3/4页 11 图3 说 明 书 附 图CN 104188635 A 11 4/4页 12 图4 说 明 书 附 图CN 104188635 A 12 。