圖像融合技術(shù)在羊體尺測(cè)量中的應(yīng)用研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文論文題目論文題目：圖像融合技術(shù)在羊體尺測(cè)量中的應(yīng)用研究英文題目：英文題目：Applicationresearchofimagefusiontechnologyinsheepbodysizemeasurement學(xué)位類學(xué)位類別：別：工程碩士研究生姓研究生姓名：趙忠鑫學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)：2013022432學(xué)科學(xué)科(領(lǐng)域領(lǐng)域)名稱：名稱：控制工程指導(dǎo)教指導(dǎo)教師：師：李琦職稱職稱：副教授協(xié)助指導(dǎo)教師協(xié)助指導(dǎo)教師：趙建敏職稱職稱：

2、講師2015年6月5日分類號(hào)：分類號(hào)：TP391TP391密級(jí)：級(jí)：公開公開UDC：學(xué)校代碼：學(xué)校代碼：1012710127內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要羊體體尺數(shù)據(jù)，體高、體長(zhǎng)、臀寬等直接反映了羊體體格的大小，生長(zhǎng)發(fā)育的情況。在目前最普遍的測(cè)量方法是飼養(yǎng)人員使用米尺、卷尺等進(jìn)行人工測(cè)量、手動(dòng)記錄體尺數(shù)據(jù)，任務(wù)量繁重。近年來，學(xué)者做了許多基于機(jī)器視覺的家畜體尺測(cè)量的相關(guān)研究，采用背景差分法、閾值分割法提取家畜輪廓。在實(shí)際運(yùn)用中，該方法

3、往往由于顏色、光照等干擾，會(huì)出現(xiàn)背景相減效果不佳，閾值選取困難等問題，無法有效地將目標(biāo)羊體輪廓分離出來；當(dāng)羊體站姿平面與像平面存在一定夾角時(shí)，計(jì)算得到的羊體體尺數(shù)據(jù)小于真實(shí)值，有一定的誤差。因此，單一的彩色圖像在真實(shí)環(huán)境下無法準(zhǔn)確獲取羊體空間輪廓并進(jìn)行站姿糾偏處理。在羊體輪廓提取時(shí)，為解決輪廓提取中現(xiàn)場(chǎng)背景復(fù)雜、光線干擾嚴(yán)重所造成的背景差分效果差、閾值選取困難的問題，本文采用微軟公司Kinect傳感器，基于彩色和深度圖像融合技術(shù)，解決上

4、述問題。首先，對(duì)攝像頭進(jìn)行坐標(biāo)系配準(zhǔn)，然后采集羊體彩色和深度圖像，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的融合，既可由彩色圖像得知某點(diǎn)色彩，又可以獲取到該點(diǎn)深度。利用深度信息不受光、顏色干擾以及彩色信息不受深度干擾的特點(diǎn)，采用彩色與深度圖像相結(jié)合的方法提取羊體輪廓。原始圖像經(jīng)過中值濾波、二值化等預(yù)處理后，采用奇異點(diǎn)膨脹法在彩色、深度輪廓中完整地提取出羊體區(qū)域，得到羊體閉合輪廓線。在特征點(diǎn)提取中，為克服數(shù)字圖像的離散性，采用U弦長(zhǎng)曲率法在背部輪廓線相應(yīng)位置處進(jìn)行曲

5、率計(jì)算，得到曲率最大點(diǎn)即為臀部點(diǎn)。此外，本文從邊沿起通過逐行掃描法確定前、后足點(diǎn)，保證了尋找過程的穩(wěn)定與準(zhǔn)確性。得到前足點(diǎn)之后，根據(jù)位置關(guān)系掃描得到耆點(diǎn)。為解決站姿干擾問題，利用傳感器深度信息擬合得到羊體空間輪廓線，建立羊體空間輪廓線擬合平面，將特征點(diǎn)坐標(biāo)帶入到擬合平面上求解空間羊體體尺數(shù)據(jù)，進(jìn)行體位站姿糾偏。最后在VS2010環(huán)境下，利用KinectSDK搭建羊體體尺測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了非接觸式的羊體體尺測(cè)量。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)試，體尺數(shù)據(jù)相對(duì)誤