基于点云精准分割的奶牛臀宽自动测量方法

洪星, 姬江涛, 段意洁, 张瑞红, 高颂

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南京农业大学学报 ›› 2024, Vol. 47 ›› Issue (05) : 1028-1036.

基于点云精准分割的奶牛臀宽自动测量方法

  • 洪星, 姬江涛, 段意洁, 张瑞红, 高颂
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摘要

[目的]奶牛臀宽是奶牛生长繁殖的重要评判标准,目前臀宽测量依旧以人工测量为主,费时费力,而且容易受主观因素影响。本文提出一种基于点云精准分割的奶牛臀宽自动测量方法。[方法]搭建奶牛后俯视深度图像采集系统,对原始数据进行处理,利用DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)方法剔除奶牛周围的背景。基于PointNet++神经网络,将奶牛坐骨结节进行分割并获取臀部区域。检测奶牛臀部区域的轮廓线,利用坐骨结节与尾巴之间的凹陷来判定坐骨结节的位置,最终计算出奶牛的臀宽。[结果]点云分割模型在交并比50%下的平均准确率可达94.2%,体尺测量的最大绝对误差为-5.53 cm,平均相对误差为5.84%。而奶牛在尾巴自然下垂状态时绝对误差为-2.02~2.22 cm,平均相对误差为3.79%。[结论]本文方法在奶牛尾巴自然下垂时效果最好,能够较好地实现奶牛臀宽自动检测。

关键词

奶牛 / 深度图像 / 体尺测量 / 点云处理

中图分类号

TP391.41 / S823

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洪星, 姬江涛, 段意洁, 张瑞红, 高颂. 基于点云精准分割的奶牛臀宽自动测量方法. 南京农业大学学报. 2024, 47(05): 1028-1036

基金

国家重点研发计划项目(2023YFD2000702); 河南省国际科技合作项目(232102521006)

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