基于全方位视觉的动物行为检测装置

摘要

一种基于全方位视觉的动物行为检测装置，包括全方位视觉传感器和用于对全方位视觉传感器所拍摄的全景图像以及相关输入信息对动物的活动量、姿势、动作以及行为进行分析处理判断的微处理器；全方位视觉传感器安置在监控环境的上方获取实时监控环境内的全景视频图像，提供一种远程动物监控观察的手段；结合全方位视觉、计算机视觉和数据库等技术用于动物的活动量、姿势、动作和行为等分析，提高了动物观察和检测的自动化和智能化水平；采用了动物行为PAE编码方式，采用数据的方式来描述任意一种动物行为，PAE编码为分解、标识和描述动物行为多样性提供了手段；装置可为动物行为研究者提供一种有效的动物行为研究手段。

主权项

一种基于全方位视觉的动物行为检测装置，其特征在于：所述基于全方位视觉的动物行为检测装置包括全方位视觉传感器和用于对全方位视觉传感器所拍摄的全景图像以及相关输入信息对动物的活动量、姿势、动作以及行为进行分析处理判断的微处理器；所述全方位视觉传感器安置在动物经常活动的环境中间的上方，用于拍摄整个监控环境中动物活动的的视频图像；所述的全方位视觉传感器通过网络与所述的微处理器进行连接，所述的微处理器包括：视频图像读取单元，用于通过网络接口读取全方位视觉传感器所拍摄的全景图像，并将读取的全景图像提交给视频图像展开单元和视频图像存储单元；视频图像展开单元，用于将全景图像进行柱状展开，展开后的全景柱状图像提交给前景对象检测单元；空间位置定义单元，用于定义和命名在全景图像中动物活动的环境空间位置；环境元素输入单元，用于将所述的空间位置定义单元所定义的空间位置与环境元素建立映射关系；环境元素与空间位置关系数据库，用于存放环境中各元素与空间位置的映射关系；前景对象检测单元用于检测在全景柱状展开图像中存在的前景动物对象，具体采用MHI算法来计算前景动物对象，然后在柱状展开图像上用矩形框框住前景动物对象，并将矩形框提交给动物对象跟踪单元；动物对象跟踪单元，根据前景对象检测单元所提交的矩形框采用增强的Camshift算法对动物对象进行跟踪；动物姿势解析单元，根据动物对象跟踪单元的结果采用动物模型算法估算出动物目前的姿势，并将当前的时刻、空间的位置和姿势的分析结果写入动物姿势、动作数据库中；动物动作解析单元，根据动物姿势、动作数据库中前几帧中动物的姿势和当前动物的姿势分析得到动物的动作；动物姿势、动作数据库，用于存放某一时间、空间内的动物的姿势元素编码、动作元素编码和环境元素编码；动物行为分析单元，用于根据动物姿势、动作数据库中某一时间、某一空间内动物的一系列姿势和动作的变化，根据PAE模型来分析与判断动物的行为；动物行为数据库，用于存放动物行为编码，动物行为编码用PAE模型来表达。