基于Kinect v4的牛体尺测量方法

作     者：赵建敏 赵成 夏海光 ZHAO Jianmin;ZHAO Cheng;XIA Haiguang

作者机构：内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010 

基　　金：内蒙古自治区科技重大专项(2019ZD025) 内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2019LH06006) 包头市昆区科学技术发展项目(YF2020014) 

出 版 物：《计算机应用》 (journal of Computer Applications)

年 卷 期：2022年第42卷第5期

页      码：1598-1606页

摘      要：针对基于机器视觉的牛体尺测量方法中图像背景复杂、特征点提取难度大的问题,提出了一种基于Kinect v4传感器的牛体尺测量方法来采集彩色和深度图像,并结合目标检测、Canny边缘检测、三点圆弧曲率等算法提取体征特征点进而计算体尺数据。首先,制作了牛体尺特征部位图像数据集,并利用深度学习YOLOv5目标检测算法检测牛体尺特征部位信息,以减少牛体其他部位和背景对体尺测点提取的干扰;其次,借助OpenCV图像处理库中的Canny边缘检测、轮廓提取等图像处理算法获取牛体尺测点所在的关键轮廓;然后,对关键轮廓采用多项式拟合和三点圆弧曲率等算法从而在二维图像中提取牛体尺测点;最后,利用深度信息将二维图像中的测点信息转换到三维坐标系下,并结合随机抽样一致(RANSAC)算法在三维坐标系下设计牛体尺测量方法。经过在复杂环境下传感器和牛体侧面成不同偏角时的实验测量结果和人工测量结果的比较得出,牛体尺数据中鬐甲高的平均相对误差为0.76%,体斜长的平均相对误差为1.68%,体直长的平均相对误差为2.14%,臀端高的平均相对误差为0.76%。实验结果表明,所提方法在复杂环境下具有较高的测量精度。

主 题 词：牛 体尺测量 目标检测 图像处理 Kinect传感器 深度信息 

学科分类：081203[081203] 08[工学] 0835[0835] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.11772/j.issn.1001-9081.2021030532

馆 藏 号：203112178...