CN1190125C

CN1190125C - 雏鸡性别自动化鉴别方法和系统

Info

Publication number: CN1190125C
Application number: CNB02150928XA
Authority: CN
Inventors: 应义斌; 董美对
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2022-11-28
Also published as: CN1413458A

Abstract

本发明公开了一种雏鸡性别自动化鉴别方法和系统。它是一种用来实现一日龄雏鸡的性别自动化鉴别。包括喂入机构、输送机构、光照系统、CCD摄像机、软件系统、控制系统和分级机构。它是通过CCD摄像机和图像数据采集卡获取雏鸡图像信息，对图像进行滤波除噪、阈值化、模式识别和分析，分类机构根据识别分析结果信号将雏鸡分成雌雏、雄雏和不确定三类，上述过程由控制系统协调完成。本发明代替现有的人工鉴别方法，可提高劳动生产率、降低鉴别成本和改善工作条件，为养鸡业中公母分群饲养方式的实施提供前提保障。

Description

雏鸡性别自动化鉴别方法和系统

技术领域

本发明涉及养禽业，是一种雏鸡性别自动化鉴别方法和系统。

背景技术

雏鸡性别鉴别是养鸡业中一个重要的生产环节。现有的雏鸡性别鉴别方法均是人工鉴别方法，主要有器械鉴别法、外形法、肛门鉴别法和伴性遗传法。对鉴别人员的技术要求高，而且劳动强度大，鉴别效率低，成本高。雏鸡性别自动化鉴别是国内外养鸡业中长期存在的难题，缺乏雏鸡性别自动化鉴别的方法已阻碍了养鸡业中公母分群饲养方式的实施。多年的研究表明，实现公鸡和母鸡的分群饲养是缩短饲养期、降低料肉比和提高养鸡经济效益的重要技术措施，而且还可以提高母雏的成活率以及减少个体间差异，提高均匀性，便于机械化屠宰加工，提高产品的生产率和规格水平。

机器视觉技术目前在各行各业已得到了广泛的应用：例如，在工业领域，进行机器零件的盲孔检测(夏俊升，胡俊峰等.图像识别在盲孔检测中的应用.机电一体化.2001，7(2).-54-56)，在医学领域，检测肾小球(王艺，陆宗骐.利用图像直方图特征峰分割肾小球图像.中国体视学与图像分析.2000，5(4).-235-238)，在采矿业，提取大薄片中矿物信息(吴继敏.图像阈值计算方法及岩石薄片中矿物信息提取.水利水电科技进展.1998，18(3).-24-27)等等。在这些应用中，一般都是根据图像的灰度值将数字图像分割成对象和背景，供后续处理，这个灰度值即为阈值。而阈值的一般可通过图像的直方图处理得到，在上述文献中，计算阈值的方法有：直方图法、矩守恒法、互级方差最大值法、最小距离法、最大熵值法、高帽法等等。

国外对于利用机器视觉系统识别雏鸡性别的方法已有研究。例如，美国专利Pub.No.2001/0035370 A1和No.6,396,938 B1利用伴性遗传法的飞行羽速法的原理，通过机器视觉图像来识别雏鸡羽翼的长短差异来鉴别性别。而对于利用伴性遗传性法的羽速法的原理，通过机器视觉机器视觉图像来识别雏鸡颜色特征的差异来鉴别性鼍的研究还未见有报导。

发明内容

本发明的目的是提供一种雏鸡性别自动化鉴别方法和系统。

本发明采用的技术方案如下：

一、鉴别方法：

1)喂入雏鸡：通过喂入机构将雏鸡喂入至输送带上；

2)输送雏鸡：输送雏鸡至光照箱内；

3)获取雏鸡图像：通过CCD摄像机和图像数据采集卡，获取雏鸡图像信息；

4)处理图像：由软件系统对图像信息进行滤波除噪、灰度变换、阈值化处理；

5)模式识别：根据灰度的像素数目进行识别；

6)按性别分类：由分类机构在控制系统的控制下，根据模式识别结果将雏鸡分类。

二、鉴别系统：

它包括喂入机构、光照箱、CCD摄像头、传感器、控制箱、PC机、分类机构、传输带、驱动轮、振动机构；能作左右摆动喂入机构下，接有由驱动轮带动转动的有倾斜度的传输带，上面一边的传输带下装有振动机构，在传输带的上方装有光照箱，光照箱，光照箱内装有CCD摄像头和传感器，CCD摄像头的一端接PC机，另一端经控制箱后接PC机，传感器经控制箱后接PC机，在传输带的另一端上接有分类机构。

本发明的优点是：它提供了实现雏鸡性别自动化鉴别方法和系统，用来实现一日龄雏鸡的性别自动化鉴别，代替现有的人工鉴别方法，可提高劳动生产率、降低鉴别成本和改善工作条件，为养鸡业中公母分群饲养方式的实施提供前题保障。

附图说明

图1是雏鸡性别自动化鉴别方法流程图；

图2是雏鸡性别自动化鉴别系统示意图；

图3是控制流程示意图；

图4是典型的公雏鸡图像；

图5是典型的母雏鸡图像；

图6是与图4对应的经阈值化的公雏鸡图像；

图7是与图5对应的经阈值的母雏鸡图像。

具体实施方式

如图1所示，雏鸡性别自动化鉴别方法的步骤如下：

1)喂入雏鸡1：通过喂入机构将雏鸡喂入至输送带上；

2)输送雏鸡2：输送雏鸡至光照箱内；

3)获取雏鸡图像3：通过CCD摄像机和图像数据采集卡，获取雏鸡图像信息；

4)处理图像4：由软件系统对图像信息进行滤波除噪、灰度变换、阈值化处理；

5)模式识别5：根据灰度的像素数目进行识别；

6)按性别分类6：由分类机构在控制系统的控制下，根据模式识别结果将雏鸡分类。

如图2所示，雏鸡性别自动化鉴别系统，它包括喂入机构7、光照箱9、CCD摄像头10、传感器11、控制箱12、PC机13、分类机构14、传输带15、驱动轮16、振动机构17；能作左右摆动喂入机构7下，接有由驱动轮16带动转动的有倾斜度的传输带15，上面一边的传输带下装有振动机构17，在传输带15的上方装有光照箱9，光照箱9，光照箱9内装有CCD摄像头10和传感器11，CCD摄像头10的一端接PC机13，另一端经控制箱12后接PC机13，传感器11经控制箱12后接PC机13，在传输带15的另一端上接有分类机构14。

其工作流程是：由喂入机构7装每只雏鸡8从群体中分离出来，由驱动轮16驱动转动的传输带15将雏鸡8送至光照箱9，由传输带15和振动机构17的振动来确保雏鸡8的稳定，由CCD摄像头10、传感器11、控制箱12组成和PC机13组成的图像处理和模式识别系统，并经灰度变换处理来完成。

如图3所示，控制箱12包括89C52单片机、通讯转换接口、光电隔离等组成。传输带15将雏鸡8送至光照箱9的合适位置时，传感器11将信号送入单片机，单片机控制CCD摄像头10进行摄像，同时通知PC机13进行图像处理和模式识别，PC机13识别结果送回单片机，单片机输出控制信号给分类机构，进行分类。

如图4所示为公雏鸡图像；如图5所示为母雏鸡图像。由于公雏鸡和母雏鸡图像存在明显的灰度差异。母雏鸡图像的灰度高于公雏鸡图像的灰充，灰度差异则是性别鉴别的依据，再由分类机构14在控制系统的控制下，根据模式识别结果，将雏鸡分成不同类别。

如图6、图7所示，是本发明方法中模式识别所采用的一个实施例，图6为阈值化的公雏鸡图像，图7为阈值化的母雏鸡图像。

所说的灰度的像素数目进行识别，即P是一定灰度的像素数目，则按P来判定雏鸡性别如下：

其中：P_m为下阈值，P_f为上阈值。

Claims

1.雏鸡性别自动化鉴别方法，其特征在于：

1)喂入雏鸡(1)：通过喂入机构将雏鸡喂入至输送带上；

2)输送雏鸡(2)：输送雏鸡至光照箱内；

3)获取雏鸡图像(3)：通过CCD摄像机和图像数据采集卡，获取雏鸡图像信息；

4)处理图像(4)：由软件系统对图像信息进行滤波除噪、灰度变换、阈值化处理；

5)模式识别(5)：根据灰度的像素数目进行识别；

6)按性别分类(6)：由分类机构在控制系统的控制下，根据模式识别结果将雏鸡分类。

2.根据权利要求1所述的雏鸡性别自动化鉴别方法，其特征在于：所说的灰度的像素数目进行识别，即P是一定灰度的像素数目，则按P来判定雏鸡性别如下：

其中：P_m为下阈值，P_f为上阈值。

3.根据权利要求1所述的雏鸡性别自动化鉴别方法的系统，其特征在于：它包括喂入机构(7)、光照箱(9)、CCD摄像头(10)、传感器(11)、控制箱(12)、PC机(13)、分类机构(14)、传输带(15)、驱动轮(16)、振动机构(17)；能作左右摆动喂入机构(7)下，接有由驱动轮(16)带动转动的有倾斜度的传输带(15)，上面一边的传输带下装有振动机构(17)，在传输带(15)的上方装有光照箱(9)，光照箱(9)内装有CCD摄像头(10)和传感器(1 1)，CCD摄像头(10)的一端接PC机(13)，另一端经控制箱(12)后接PC机(13)，传感器(11)经控制箱(12)后接PC机(13)，在传输带(15)的另一端上接有分类机构(14)。