基于无人机辅助智慧养殖管理方法及系统与流程

本发明涉及智慧养殖管理，具体涉及一种基于无人机辅助智慧养殖管理方法及系统。

背景技术：

1、目前，随着养殖业向规模化和工业化的方向不断发展，许多大型养殖企业已经引入了信息化和智能化的养殖管理系统。然而，这些系统大多聚焦于养殖环境的监控与调节以及养殖质量的提升等方面。至于养殖畜群结构的管控，目前主要还是依赖于人工经验和专业判断，并且针对于开放型的养殖环境没有更多深入的研究。这也就使得智慧养殖还是存在一定的盲区，并不能够实现更好的辅助养殖的功能。

技术实现思路

1、针对所述缺陷，本发明实施例公开了一种基于无人机辅助智慧养殖管理方法，其能够实现高效的养殖管理。

2、本发明实施例第一方面公开了基于无人机辅助智慧养殖管理方法，包括：

3、接收第一无人机位于第一飞行高度时采集到的第一图像信息，并对所述第一图像信息进行图像预处理操作；

4、将经过预处理的所述第一图像信息输入至预先构建的动物识别模型中来进行识别以确定所述第一图像信息中各个动物图像信息，并根据所述动物图像信息来确定所述第一图像信息中各个动物的中心点位置；

5、根据第一图像信息中各个动物的中心点位置以及第一图像信息来确定各个动物在第一图像信息中的密度分布图像信息，并对所述密度分布图像信息进行聚类操作以确定所述密度分布图像信息中的多个聚类中心点，根据所述聚类中心点来确定相应的飞行轨迹信息；

6、将所述飞行轨迹信息发送至第一无人机处以控制第一无人机按照第二飞行高度沿着设定好的飞行轨迹来进行第二图像信息组和红外图像信息组的采集，并将获取到的第二图像信息组和红外图像信息组发送后台服务器；其中，所述第二图像信息组包括多个第二图像信息，所述红外图像信息组包括多个红外图像信息，且第二图像信息与红外图像信息一一对应。

7、作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在所述将获取到的第二图像信息组和红外图像信息组发送后台服务器之后，还包括：

8、根据预先构建的目标物识别模型对所述第二图像信息组中各个第二图像信息进行特征识别以确定相应的目标物信息以及与所述目标物信息对应的目标位置信息；

9、将确定好的目标物信息与构建完成的目标物-动物编号关系表进行匹配以确定相应的动物编号信息；

10、对所述红外图像信息进行温度分析以确定相应目标物对应的温度信息，并根据所述目标位置信息将动物编号信息与温度信息进行数据关联；若目标物对应的温度信息与设定的阈值范围不匹配时，则将与出现温度异常的动物编号信息发送至养殖管理人员。

11、作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述接收第一无人机位于第一飞行高度时采集到的第一图像信息，并对所述第一图像信息进行图像预处理操作，包括：

12、接收第一无人机位于第一飞行高度时采集到的第一图像信息组，所述第一图像信息组包括多个第一图像信息；所述第一图像信息组通过如下步骤获取得到：

13、通过第一无人机的机载相机获取在相应采集点时拍摄到的第一图像信息，并通过姿态传感器获取与所述第一图像信息对应的姿态信息；

14、根据所述姿态数据确定所述机载相机拍摄第一图像信息时的拍摄状态是否满足预设抖动条件；

15、确定所述拍摄状态满足预设抖动条件时，对所述第一图像信息进行标记，对满足抖动条件的第一图像信息进行灰度化操作以得到第一灰度图像；

16、通过采用背景拆分模型来对所述第一灰度图像进行轮廓特征识别以确定第一图像信息中各个动物的轮廓图像信息。

17、作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述动物识别模型通过如下步骤构建得到：

18、获取样本图像信息，所述样本图像信息为无人机在第一设定高度拍摄到的样本图像，并采用人工标注的方式对出现的动物进行标记操作；

19、将所述样本图像信息进行划分以得到模型训练集和模型测试集；

20、将所述模型训练集输入至预先构建完成动物识别模型中来进行识别，并不断调节网络参数直至所述动物识别模型满足设定条件；

21、将所述模型测试集输入至满足设定条件的动物识别模型中来进行测试验证以确定是否达到设定要求，若是，则输出相应的动物识别模型，若否，则返回继续训练。

22、作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述将经过预处理的所述第一图像信息输入至预先构建的动物识别模型中来进行识别以确定所述第一图像信息中各个动物图像信息，包括：

23、将经过预处理的所述第一图像信息划分为第一识别区域、第二识别区域和第三识别区域；其中，所述第一识别区域、第二识别区域和第三识别区域具有相同中心点；且所述第一识别区域边缘、第二识别区域边缘和第三识别区域边缘到中心点的距离依次增大；

24、将所述第一识别区域、第二识别区域和第三识别区域分别输入至预先构建完成的第一动物识别模型、第二动物识别模型和第三动物识别模型中来进行识别以确定所述第一图像信息中各个动物图像信息；

25、在所述第一无人机按照第二飞行高度沿着设定好的飞行轨迹来进行第二图像信息组和红外图像信息组的采集中，通过设置于第一无人机处的传感器组件来获取到各个区域的传感参数，所述传感器组件包括气体传感器、温度传感器和湿度传感器，并根据各个区域的传感参数来确定相应区域的环境参数信息。

26、作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述养殖管理方法，还包括：

27、接收设置于各个动物处的运动传感器采集到的运动传感信号；

28、通过所述运动传感信号识别的动物运动状态，并根据所述动物运动状态来确定动物健康状态。

29、作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在所述根据所述聚类中心点来确定相应的飞行轨迹信息之后，还包括：

30、对所述飞行轨迹信息进行信号拆解以确定飞行轨迹信息中各个采集点的位置信息，根据各个采集点的位置信息来生成相应的投放信息，并将所述投放信息与各个采集点的位置信息；

31、将所述飞行轨迹信息以及投放信息发送至第二无人机处来使得第二无人机在相应的采集点进行药物或者饲料的投放；

32、所述智慧养殖管理方法，还包括：

33、在客户管理模块根据客户端的身份标识生成对应的密钥对，所述密钥对包含加密密钥和解密密钥，从所述密钥对中提取所述加密密钥并发送至对应身份标识的客户端，并从所述密钥对中提取所述解密密钥，将所述解密密钥与所述身份标识绑定生成解密信息，并将所述解密信息发送至区块链系统处的客户管理节点；

34、在数据管理模块将采集到的养殖管理信息拆分成多个公有数据包和私有数据包，使用所述加密密钥对所述私有数据包进行加密，所述公有数据包包括身份标识和所述养殖管理信息的时间戳信息，所述私有数据包包括养殖数量、动物健康状态和动物编号信息；将所述公有数据包和所述私有数据包分布式存储至区块链系统处各个养殖数据区块；

35、在获取所述数据管理模块的所述养殖管理信息时，所述养殖管理节点根据对应的所述时间戳信息和所述客户端的身份标识从各个所述养殖数据区块提取所述公有数据包和所述私有数据包，根据所述身份标识查询所述解密信息，提取对应的所述解密密钥解密所述私有数据包，并基于所述公有数据包和所述私有数据包使用预设定的数据模板还原所述养殖管理信息。

36、本发明实施例第二方面公开一种基于无人机辅助智慧养殖管理系统，包括：

37、接收模块：用于接收第一无人机位于第一飞行高度时采集到的第一图像信息，并对所述第一图像信息进行图像预处理操作；

38、中心点确定模块：用于将经过预处理的所述第一图像信息输入至预先构建的动物识别模型中来进行识别以确定所述第一图像信息中各个动物图像信息，并根据所述动物图像信息来确定所述第一图像信息中各个动物的中心点位置；

39、飞行轨迹确定模块：根据第一图像信息中各个动物的中心点位置以及第一图像信息来确定各个动物在第一图像信息中的密度分布图像信息，并对所述密度分布图像信息进行聚类操作以确定所述密度分布图像信息中的多个聚类中心点，根据所述聚类中心点来确定相应的飞行轨迹信息；

40、图像采集模块：用于将所述飞行轨迹信息发送至第一无人机处以控制第一无人机按照第二飞行高度沿着设定好的飞行轨迹来进行第二图像信息组和红外图像信息组的采集，并将获取到的第二图像信息组和红外图像信息组发送后台服务器；其中，所述第二图像信息组包括多个第二图像信息，所述红外图像信息组包括多个红外图像信息，且第二图像信息与红外图像信息一一对应。

41、本发明实施例第三方面公开一种电子设备，包括：存储有可执行程序代码的存储器；与所述存储器耦合的处理器；所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，用于执行本发明实施例第一方面公开的基于无人机辅助智慧养殖管理方法。

42、本发明实施例第四方面公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行本发明实施例第一方面公开的基于无人机辅助智慧养殖管理方法。

43、与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

44、本发明实施例中的基于无人机辅助智慧养殖管理方法根据动物分布的密度信息，系统能够智能地规划无人机的飞行轨迹。这不仅提高了无人机的工作效率，也确保了数据采集的全面性和准确性。