(19)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 202210538610.1 (22)申请日 2022.05.17 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 (72)发明人 应义斌　吴頔华　崔笛　周鸣川　 泮进明　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 林超 (51)Int.Cl. G06V 10/764(2022.01) G06V 40/10(2022.01) G06V 10/774(2022.01) G06V 40/20(2022.01)G06V 40/70(2022.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种适用 于笼养禽舍的病禽死禽巡检装置 及方法 (57)摘要 本发明公开了一种适用于笼养禽舍的病禽 死禽巡检装置及方法。 巡检装置包括机架和与机 架连接的检测模块， 机架固定于禽笼主体的喂料 器出料口上； 检测模块包括边缘计算设备和与其 相连的热像仪、 可见光相机、 有害气体与病毒监 测传感器、 温湿度传感器、 通讯模块； 通过热像仪 获取视野范围内的红外图像； 通过可见光相机拍 摄家禽所处的禽笼图像； 通过有害气体与病毒监 测传感器监测家禽周围环境的有害气体浓度和 病毒浓度； 通过温湿度传感器监测家禽周围环境 的温湿度信息； 通讯模块将边缘计算设备的检测 结果传输至云端和手机客户端。 本发 明利用监测 到的多模态数据进行病、 死禽检测， 有效解决了 遮挡条件下病 、 死禽的可靠 检测问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 114937175 A 2022.08.23 CN 114937175 A 1.一种适用于笼养禽舍的病禽死禽巡检装置， 其特征在于， 巡检装置包括机架(14)和 检测模块(13)， 机架(14)一端通过底 座固定于禽笼主体(1)的喂料器(4)出料口(5)上， 机架 另一端通过固定架(23)安装有对准 禽笼(6)的检测模块(13)； 机架(14)包括相连接的旋转关节(7)和伸缩关节(16)， 旋转关节(7)带动检测模块(13) 上下摆动， 伸缩关节(16)带动检测模块(13)靠 近或远离禽笼(6)； 检测模块(13)包括边缘计算设备(24)和与其相 连的热像仪(20)、 可见光相机(21)、 有 害气体与病毒监测传感器(17)、 温湿度传感器(18)、 通讯模块(19)， 热像仪(20)和可见光相 机(21)设置于检测模块(13)前部， 有害气体与病毒监测传感器(17)、 温湿度传感器(18)、 通 讯模块(19)设置 于检测模块(13)顶部， 边 缘计算设备(24)设置 于检测模块(13)内部 。 2.根据权利要求1所述的一种适用于笼养禽舍的病禽死禽巡检装置， 其特征在于， 禽笼 主体(1)包括多个上下布置的禽笼(6)， 每个禽笼(6)底部两侧设置有料槽(3)， 禽笼主体(1) 两侧设置有沿禽笼(6)边缘移动的喂料器(4)， 喂料器(4)由上至下布置有多个对准料槽(3) 的出料口(5)； 每 个出料口上部安装有巡检装置， 安装位置高于禽笼(6)上边界。 3.根据权利要求2所述的一种适用于笼养禽舍的病禽死禽巡检装置， 其特征在于， 禽笼 (6)上方设置有两条与料槽(3)平行布置的轨道(8)， 轨道(8)上方设置有连接两个喂料器 (4)的支架， 支架通过耳座安装有滑动杆(9)， 滑动杆(9)与耳座间隙配合， 滑动杆(9)两端设 置有沿两条轨道(8)滑行的行进轮； 支架上安装有驱动电机(10)， 驱动电机(10)的输出轴 与 电机齿轮(1 1)连接， 电机齿轮(1 1)与固定 于滑动杆(9)上的行进轴齿轮(12)相啮合； 驱动电机(10)通过电机齿轮(11)带动行进轴齿轮(12)旋转， 行进轴齿轮(12)带动滑动 杆(9)沿两条轨道滑行， 从而带动喂料器(4)从料槽(3)一端行进至料槽(3)另一端， 巡检装 置在喂料器(4)带动下从禽笼(6)一端巡检至另一端。 4.根据权利要求1所述的一种适用于笼养禽舍的病禽死禽巡检装置， 其特 征在于， 机架(14)的驱动线与边缘计算设备(24)相连， 通过边缘计算设备(24)控制旋转关节 (7)和伸缩关节(16)的旋转和伸缩； 通过边缘计算设备(24)控制 热像仪(20)、 可见光相机(21)、 有害气体与病毒监测传感 器(17)、 温湿度传感器(18)、 通讯模块(19)的工作： 热像仪(20)用于获取视野范围内的红外 图像； 可见光相机(21)用于拍摄家禽所处的禽笼图像； 有害气体与病毒监测传感器(17)用 于监测家禽周围环境的有害气体浓度和病毒浓度， 有害气体包括硫化氢、 甲烷、 二氧化硫； 温湿度传感器(18)用于监测家禽周围环境的温湿度信息； 通讯模块(19)用于将边缘计算设 备(24)的检测结果传输 至云端和手机客户端。 5.根据权利要求1所述的一种适用于笼养禽舍的病禽死禽巡检装置， 其特征在于， 所述 巡检装置通过接入驱动电机的电源输入端为巡检装置供电。 6.采用权利要求1～5任一所述巡检装置的病禽死禽巡检方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： 步骤1)可 见光相机 视野调节： 边缘计算设备(24)利用霍夫变换检测可见光相机(21)拍摄图像中禽笼的上下边界位 置， 然后通过调节旋转关节(7)和伸缩关节(16)使可见光相机(21)和热像仪(20)视野与禽 笼边界重合； 步骤2)喂料器(4)在驱动电机(10)驱动下沿轨道(8)行进， 并通过出料口(5)给料槽(3)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114937175 A 2放料， 检测模块(13)在喂料器(4)行进过程中对家禽进行监测， 监测信息包括： 2.1)家禽个体身份识别： 基于深度学习的个体身份识别模型对可见光相机拍摄图像 中 的家禽进行个体身份识别； 其中， 个体身份识别模型 的训练集采用已对家禽身份进行标记 的标签图像； 2.2)家禽行为识别： 基于深度学习的行为识别模型对可见光相机拍摄视频中家禽的行 为进行识别； 行为识别模型的训练集采用已对家禽行为进行标记的视频， 行为标记主要包括进食、 饮水、 运动的运动类标签和躺卧、 静坐的非运动类标签； 2.3)家禽关键部位体温检测： 将可见光相机的拍摄图像和热像仪(20)同时拍摄的红外 图像进行图像匹配后， 提取图像中家禽头 部和腿部的体温； 2.4)有害气体与病毒监测： 通过有害气体与病毒监测传感器(17)实时监测环境中的硫 化氢浓度、 甲烷浓度、 二氧化硫 浓度和病毒浓度； 2.5)温湿度监测： 通过温湿度传感器(18)实时监测禽笼的温度和湿度； 步骤3)将多模态数据传输至边缘计算设备(24)上部署的基于多模态数据融合的病死 禽识别算法模 型， 通过病死禽识别算法模 型实现对病、 死禽的检测； 边缘计算设备(2 4)通过 通讯模块(19)将检测结果传输至手机客户端或云端， 工作人员根据接收到的检测结果对 病、 死禽进行处 理； 多模态数据包括步骤2)获取的家禽个体身份识别信息、 家禽行为识别信息、 家禽关键 部位体温检测信息、 家 禽关键部位体温检测信息、 有害气 体与病毒监测信息、 温湿度监测信 息。 7.根据权利要求6所述的病禽死禽巡检方法， 其特征在于， 所述步骤1)中： 通过调节伸 缩关节(16)使禽笼位于可见光相机(21)视野边界范围内， 并通过旋转关节辅助调节使 可见 光相机(21)视野与禽笼边界重合： 当禽笼上边界超出可见光相机(21)视野边界， 旋转关节 带动检测模块(13)向上转； 当禽笼下边界超出可见光相机(21)视野边界， 旋转关节带动检 测模块(13)向下转。 8.根据权利要求6所述的病禽死禽巡检方法， 其特征在于， 所述步骤3)中， 基于多模态 数据融合的病死禽识别算法模型包括依次连接的输入层、 卷积层、 卷积层、 全连接层； 多模态数据经输入层输入基于多模态数据融合的病死禽识别算法模型， 经卷积层进行 数据特征提取后， 再经池化层对 特征进行优化， 然后通过全连接层 对特征进行整合， 将整合 后的特征输入Softmax分类层， 即可输出当前禽只是病 禽、 死禽和健康禽只的置信度， 实现 对病、 死禽的识别判断； 基于多模态数据融合的病死禽识别算法模型的训练集采用已对家禽状态进行标记的 多模态数据， 家禽状态标记包括病禽、 死禽、 健康。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114937175 A 3