(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111638033.5 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 内蒙古工业大 学 地址 010051 内蒙古自治区呼和浩特市新 城区爱民街 49号 (72)发明人 房建东　薛超引　赵于东　 (74)专利代理 机构 北京金信知识产权代理有限 公司 11225 代理人 喻嵘 (51)Int.Cl. G06V 40/20(2022.01) G06V 10/774(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 3/04(2006.01)G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种基于机器视觉的奶牛步态评分方法和 系统 (57)摘要 本公开涉及一种基于机器视觉的奶牛步态 评分方法和系统。 其中方法包 括： 步骤S1、 利用图 像采集装置采集奶牛在指定区域内的行走视频； 步骤S2、 从所述行走视频中提取出所述奶牛的关 键部位的特征点， 所述关键部位包含头部、 颈部、 背部、 尾部、 胫骨、 膝盖、 蹄部； 步骤S3、 对所述关 键部位的特征点进行标注， 标注信息包括所述关 键部位的名称、 所述特征点的坐标、 所述特征点 的置信度； 步骤S4、 基于所述关键部位的特征点 和所述标注信息确定所述 奶牛的步态评分。 权利要求书2页 说明书10页 附图2页 CN 114299616 A 2022.04.08 CN 114299616 A 1.一种基于 机器视觉的奶牛步态评分方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 步骤S1、 利用图像采集装置采集 奶牛在指定区域内的行 走视频； 步骤S2、 从所述行走视频中提取出所述奶牛的关键部位的特征点， 所述关键部位包含 头部、 颈部、 背部、 尾部、 胫骨、 膝盖、 蹄部； 步骤S3、 对所述关键部位的特征点进行标注， 标注信息包括所述关键部位的名称、 所述 特征点的坐标、 所述特 征点的置信度； 步骤S4、 基于所述关键 部位的特 征点和所述标注信息确定所述 奶牛的步态评分。 2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的奶牛步态评分方法， 其特征在于， 所述指 定区域的路面具有第一数值的坚硬度和第二数值的防滑度， 使得所述奶牛在行走过程中表 现出正常步态， 所述 正常步态为 不包括摆头、 弓背、 跛行的步态。 3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的奶牛步态评分方法， 其特征在于， 在所述 步骤S2中， 将从所述行走视频中提取出的所述奶牛的关键部位的特征点分为训练集和测试 集， 所述训练集用于训练特征提取模型， 所述测试集用于测试经训练的特征提取模型， 使得 经测试的特征提取模型的特征提取准确度达到第三数值， 以利用所述特征提取准确度达到 所述第三数值特 征提取模型从所述行 走视频中提取 出所述奶牛的关键 部位的特 征点。 4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的奶牛步态评分方法， 其特征在于， 在所述 步骤S4中， 确定所述 奶牛的步态评分具体包括： 通过所述关键部位的特征点和所述标注信息确定所述奶牛的摆头情况、 负重情况、 弓 背情况以及步态对称 情况； 当所述奶牛摆头且不负重时， 所述 步态评分为5分； 当所述奶牛摆头且负重时， 所述 步态评分为 4分； 当所述奶牛不摆头且步态不对称时， 所述 步态评分为3分； 当所述奶牛不摆头、 步态对称且弓背时， 所述 步态评分为2分； 当所述奶牛不摆头、 步态对称且不弓背时， 所述 步态评分为1分。 5.根据权利要求 4所述的一种基于 机器视觉的奶牛步态评分方法， 其特 征在于： 以所述奶牛的摆头情况来表征所述奶牛的跛行状态， 以奶牛头部与奶牛颈部末端连线 的长短变化 来反应所述 奶牛的摆头情况； 以所述奶牛脊椎的弧度来表征所述奶牛的弓背情况， 以胸椎第一关节、 腰椎第 一关节、 尾椎的连线夹角来表征 所述奶牛脊椎的弧度； 通过对所述 奶牛的步态、 步长、 步频进行分析来确定所述 奶牛的步态对称 情况； 以所述奶牛的跛行状态来确定所述 奶牛的负重情况。 6.一种基于 机器视觉的奶牛步态评分系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 图像采集单 元， 被配置为， 利用图像采集装置采集 奶牛在指定区域内的行 走视频； 特征提取单元， 被配置为， 从所述行走视频中提取出所述奶牛的关键部位的特征点， 所 述关键部位包含头部、 颈部、 背部、 尾部、 胫骨、 膝盖、 蹄部； 特征标注单元， 被配置为， 对所述关键部位的特征点进行标注， 标注信息包括所述关键 部位的名称、 所述特 征点的坐标、 所述特 征点的置信度； 步态评分单元， 被配置为， 基于所述关键部位的特征点和所述标注信息确定所述奶牛 的步态评分。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114299616 A 27.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的奶牛步态评分系统， 其特征在于， 所述指 定区域的路面具有第一数值的坚硬度和第二数值的防滑度， 使得所述奶牛在行走过程中表 现出正常步态， 所述 正常步态为 不包括摆头、 弓背、 跛行的步态。 8.根据权利要求7所述的一种基于机器视觉的奶牛步态评分系统， 其特征在于， 所述特 征提取单元具体被配置为， 将从所述行走视频中提取出的所述奶牛的关键部位的特征点分 为训练集和测试集， 所述训练集用于训练特征提取模型， 所述测试集用于测试经训练的特 征提取模型， 使得经测试 的特征提取模型 的特征提取准确度达到第三数值， 以利用所述特 征提取准确度达到所述第三数值特征提取模型从所述行走视频中提取出所述奶牛的关键 部位的特 征点。 9.根据权利要求8所述的一种基于机器视觉的奶牛步态评分系统， 其特征在于， 所述步 态评分单 元具体被配置为， 以如下 方式确定所述 奶牛的步态评分： 通过所述关键部位的特征点和所述标注信息确定所述奶牛的摆头情况、 负重情况、 弓 背情况以及步态对称 情况； 当所述奶牛摆头且不负重时， 所述 步态评分为5分； 当所述奶牛摆头且负重时， 所述 步态评分为 4分； 当所述奶牛不摆头且步态不对称时， 所述 步态评分为3分； 当所述奶牛不摆头、 步态对称且弓背时， 所述 步态评分为2分； 当所述奶牛不摆头、 步态对称且不弓背时， 所述 步态评分为1分。 10.根据权利要求9所述的一种基于 机器视觉的奶牛步态评分系统， 其特 征在于： 以所述奶牛的摆头情况来表征所述奶牛的跛行状态， 以奶牛头部与奶牛颈部末端连线 的长短变化 来反应所述 奶牛的摆头情况； 以所述奶牛脊椎的弧度来表征所述奶牛的弓背情况， 以胸椎第一关节、 腰椎第 一关节、 尾椎的连线夹角来表征 所述奶牛脊椎的弧度； 通过对所述 奶牛的步态、 步长、 步频进行分析来确定所述 奶牛的步态对称 情况； 以所述奶牛的跛行状态来确定所述 奶牛的负重情况。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114299616 A 3