本发明涉及图像处理，具体涉及一种畜牧检测用的牲畜体态测量方法及装置。
背景技术：
1、牲畜体态测量是指对牲畜（如牛、羊、猪等）的体型、体重、体积、体长等进行测量和评估的过程，该过程对于提升养殖效率、保障动物健康以及进行科学研究具有重要意义。
2、而传统测量牲畜体态的方法主要依赖于人工操作，但是该方法存在一定的风险，如测量人员可能因牲畜的抗拒而遭受伤害，同时牲畜也可能因应激反应而患病；且在测量牲畜体态数据时，牲畜的站姿对测量结果有着较大的影响，比如说测量牛的体态数据时，要求牛要自然站立，身体平直，四肢稳定，前后蹄之间间距均匀，尾部自然悬挂，头部保持水平等，但是，利用图像处理技术对拍摄的牲畜图像进行体态测量时，由于难以确保牲畜的姿势完全符合测量标准，因此测量结果的准确性往往受到限制。
技术实现思路
1、为了解决现有测量牲畜体态数据准确性受限的技术问题，本发明的目的在于提供一种畜牧检测用的牲畜体态测量方法及装置，所采用的技术方案具体如下：
2、对待检测牲畜进行多次拍摄，获取初始图像，所述初始图像包括侧视图和俯视图；
3、获取模板图像，所述模板图像中的牲畜为标准姿态，识别初始图像中待检测牲畜的特征定位点，根据特征定位点对模板图像进行缩放，计算初始图像与缩放后的模板图像的匹配程度；
4、基于匹配程度判断是否超过预设阈值，若是，通过深度相机获取待检测牲畜的三维模型，并根据三维模型测量待检测牲畜的体态数据。
5、优选地，对待检测牲畜进行多次拍摄，获取初始图像，包括：
6、设定拍摄区域，所述拍摄区域的背景为单一色，并在拍摄区域的四周各方向与待检测牲畜平行高度的各方向上分别安装相机获取待检测牲畜的侧视图；沿所述拍摄区域与待检测牲畜垂向的顶部中心安装相机获取待检测牲畜的俯视图。
7、优选地，识别初始图像中待检测牲畜的特征定位点，包括：分别识别待检测牲畜的头部和身体的特征定位点；
8、其中，识别待检测牲畜的头部的特征定位点包括：
9、基于俯视图分别计算待检测牲畜的鼻子与尾部的外轮廓的边缘弯曲程度，通过边缘弯曲程度分别确定待检测牲畜的鼻子与尾部，得到预测的待检测牲畜的头部；
10、根据预测的待检测牲畜的头部得到待检测牲畜的脖子与肩胛连接处对应的两个像素点分别为预测定位点一和预测定位点二，基于侧视图得到预测的待检测牲畜的脖子与腹部连接处、脖子与肩胛连接处在同一垂直线对应的像素点分别为预测定位点三和预测定位点四；
11、根据预测定位点一和预测定位点二中任一预测定位点、及预测定位点三分别计算为待检测牲畜的脖子与肩胛连接处对应的像素点的可能性、待检测牲畜的脖子与腹部连接处对应的像素点的可能性，将两种可能性结合确定待检测牲畜头部的目标定位点一或目标定位点二、及目标定位点三，根据目标定位点一或目标定位点二、及目标定位点三确定目标定位点二或目标定位点一，预测定位点四与目标定位点一或目标定位点二对应即为目标定位点四，并基于目标定位点一、目标定位点二、目标定位点三和目标定位点四得到待检测牲畜的特征定位点，以确定待检测牲畜的头部。
12、优选地，边缘弯曲程度对应的计算公式为：
13、；
14、；
15、其中，表示外轮廓像素点所在位置的边缘弯曲程度；表示第个像素点所在位置的边缘斜率；第个像素点所在位置的边缘斜率；表示用于计算边缘弯曲程度的像素点个数；表示第个像素点的位置坐标;表示第个像素点的位置坐标。
16、优选地，根据预测定位点一和预测定位点二中任一预测定位点计算为待检测牲畜的脖子与肩胛连接处对应的像素点的可能性，包括：
17、基于预测定位点一和预测定位点二中任一预测定位点计算预测定位点前后相邻的n个外轮廓像素点的平均斜率，n为自然数，对应的计算公式为：
18、；
19、其中，表示第个外轮廓像素点之前的平均斜率；表示选择表现像素点斜率特征的像素点个数；表示第个外轮廓像素点之前第个外轮廓像素点位置的斜率；并基于的原理得到第个外轮廓像素点之后的平均斜率；
20、计算预测定位点前后平均斜率的变化程度，对应的计算公式为：
21、；
22、其中，表示第个外轮廓像素点前后平均斜率的变化程度；表示第个外轮廓像素点之前的平均斜率；表示第个外轮廓像素点之后的平均斜率；表示归一化函数；
23、计算预测定位点前后相邻的外轮廓像素点的平滑程度，对应的计算公式为：
24、；
25、其中，表示第个外轮廓像素点之前外轮廓像素点的平滑程度；表示选择表现像素点斜率特征的像素点个数；表示第个外轮廓像素点之前第个外轮廓像素点位置的斜率；表示第个外轮廓像素点之前第个外轮廓像素点位置的斜率；并基于的原理得到第个外轮廓像素点之后外轮廓像素点的平滑程度；
26、计算预测定位点为待检测牲畜的脖子和肩胛连接处像素点的初始可能性，对应的计算公式为：
27、；
28、其中，表示第个外轮廓像素点为待检测牲畜的脖子和肩胛连接处像素点的初始可能性；表示第个外轮廓像素点前后平均斜率的变化程度；表示第个外轮廓像素点之前外轮廓像素点的平滑程度；表示第个外轮廓像素点之后外轮廓像素点的平滑程度；
29、基于多张俯视图调整预测定位点为待检测牲畜的脖子和肩胛连接处像素点的可能性，对应的计算公式为：
30、；
31、其中，表示调整后第个外轮廓像素点为待检测牲畜的脖子和肩胛连接处像素点的可能性；表示第个外轮廓像素点为待检测牲畜的脖子和肩胛连接处像素点的初始可能性；表示选择用于调整的俯视图个数；表示第个像素点在第个俯视图和当前俯视图中相对位置之间的距离；表示常数；表示第个像素点在第个俯视图和当前俯视图中前后外轮廓斜率的变化程度的差异；表示归一化函数。
32、优选地，根据预测定位点三计算为待检测牲畜的脖子与腹部连接处对应的像素点的可能性，包括：
33、基于变化程度和平均斜率的计算原理得到预测定位点三前后的斜率变化程度和平均斜率，计算为待检测牲畜的脖子与腹部连接处对应的像素点的可能性，对应的计算公式为：
34、；
35、其中，表示第个外轮廓像素点为待检测牲畜的脖子与腹部连接处对应的像素点的可能性；表示第个外轮廓像素点前后平均斜率的变化程度；表示第个外轮廓像素点之后的平均斜率。
36、优选地，将两种可能性结合确定待检测牲畜头部的目标定位点一或目标定位点二、及目标定位点三，包括：
37、将两种可能性结合进行计算，对应的计算公式为：
38、；
39、其中，表示第组对应像素点为定位点的可能；表示调整后第个外轮廓像素点为待检测牲畜的脖子和肩胛连接处像素点的可能性；表示第个外轮廓像素点为待检测牲畜的脖子与腹部连接处对应的像素点的可能性；
40、根据从大到小进行排序，将最大的一组像素点确定为待检测牲畜头部的目标定位点一或目标定位点二、及目标定位点三。
41、优选地，识别待检测牲畜的身体的特征定位点，包括：
42、基于俯视图获取待检测牲畜的鼻子与尾部之间的垂线确定目标定位点五和目标定位点六，根据目标定位点五和目标定位点六确定待检测牲畜在侧视图中的目标定位点七，并基于目标定位点七与地面之间的垂线确定目标定位点八，以确定待检测牲畜的身体。
43、优选地，匹配程度对应的计算公式为：
44、；
45、其中，表示缩放后的模板图像与当前初始图像中待检测牲畜的匹配程度；表示俯视图中待检测牲畜与缩放后的模板图像中的牲畜重合的外轮廓像素点个数；表示俯视图中待检测牲畜的外轮廓像素点总数；表示侧视图中待检测牲畜与缩放后的模板图像中的牲畜重合的外轮廓像素点个数；表示侧视图中待检测牲畜的外轮廓像素点总数。
46、为解决上述技术问题，本发明提供又一技术方案如下：一种畜牧检测用的牲畜体态测量装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前述任意一项所述的畜牧检测用的牲畜体态测量方法的步骤。
47、本发明具有如下有益效果：
48、1、通过对待检测牲畜多次拍摄获取初始图像，对比初始图像与模板图像之间的差异，判断待检测牲畜是否符合测量标准，当待检测牲畜姿势达到标准时，再通过深度相机获取牲畜的三维模型，在三维模型中获取牲畜体态数据；将待检测牲畜划定头部和身体两部分分别进行定位，使得标准姿态能够适用于不同体型和比例的牲畜，能够有效降低因体型差异造成的匹配结果不准确，从而有效降低体型差异对测量结果的影响；且结合多张初始图像对预测定位点进行调整修正，能够有效提高对待检测牲畜特征点定位的准确性，使得与标准姿态匹配结果更加准确；另外，根据待检测牲畜的俯视图和侧视图与模板图像的匹配程度，判断当前待检测牲畜是否符合测量标准姿态，并在待检测牲畜符合测量姿态的时刻建立牲畜的三维模型，并根据三维模型进行体态数据的测量，能够有效减小牲畜乱动对测量结果的影响。
49、2、本发明提供的一种畜牧检测用的牲畜体态测量装置，与本发明提供的一种畜牧检测用的牲畜体态测量方法具有相同的有益效果，在此不做赘述。
1.一种畜牧检测用的牲畜体态测量方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的畜牧检测用的牲畜体态测量方法，其特征在于，对待检测牲畜进行多次拍摄，获取初始图像，包括：
3.如权利要求1所述的畜牧检测用的牲畜体态测量方法，其特征在于，边缘弯曲程度对应的计算公式为：
4.如权利要求1所述的畜牧检测用的牲畜体态测量方法，其特征在于，根据预测定位点一和预测定位点二中任一预测定位点计算为待检测牲畜的脖子与肩胛连接处对应的像素点的可能性，包括：
5.如权利要求4所述的畜牧检测用的牲畜体态测量方法，其特征在于，根据预测定位点三计算为待检测牲畜的脖子与腹部连接处对应的像素点的可能性，包括：
6.如权利要求5所述的畜牧检测用的牲畜体态测量方法，其特征在于，将两种可能性结合确定待检测牲畜头部的目标定位点一或目标定位点二、及目标定位点三，包括：
7.如权利要求1所述的畜牧检测用的牲畜体态测量方法，其特征在于，识别待检测牲畜的身体的特征定位点，包括：
8.如权利要求1所述的畜牧检测用的牲畜体态测量方法，其特征在于，匹配程度对应的计算公式为：
9.一种畜牧检测用的牲畜体态测量装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~8任意一项所述的畜牧检测用的牲畜体态测量方法的步骤。
