System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于GAN-BPNN的牦牛动态称重方法和装置制造方法及图纸_技高网
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一种基于GAN-BPNN的牦牛动态称重方法和装置制造方法及图纸

技术编号:44235690 阅读:1 留言:0更新日期:2025-02-11 13:37
本申请提供了一种基于GAN‑BPNN的牦牛动态称重方法和装置,方法包括:牦牛通过称重台时,检测牦牛在称重台上的位置;当检测到牦牛在称重台中部时,采集牦牛的压力数据;将所述压力数据输入GAN‑BPNN模型,得到牦牛的体重信息。本申请实施例提供的方案中,通过采用物联网同人工智能相结合的方式,利用红外传感器确定牦牛位置,并利用GAN‑BPNN模型精确计算牦牛体重,减少了因牦牛动态行走所带来的误差,避免了牦牛称重需要固定的问题,减少了牦牛的应激反应,使测量结果更准确,同时全自动化采集,减少了人力成本的同时,提高了牦牛体重采集的效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及牦牛称重,尤其涉及一种基于gan-bpnn的牦牛动态称重方法和装置。


技术介绍

1、在肉牛养殖业中,牦牛称重是实施精准营养调控、提高生产效率和经济效益的关键。传统的牦牛称重方法通常采用人工操作,存在效率低下、误差较大等问题,难以满足大规模养殖的需求。此外,人工称重需要耗费大量时间和人力,增加了养殖成本。

2、针对传统纯人工称重的缺点,目前已设计了一种用于牧场地牛体重采集的装置,采用半自动化形式,通过将牦牛赶入称重通道并固定位置,获取相关静态数据;具体地,将牛赶入到所述称重通道内时,牛完全站立于称重平台的承载板上,承载板受力带动传力杆下压称重传感器采集牛的体重数据;与此同时,通过两个夹紧板相对运动将牛夹持限制牛的活动范围,达到对牛快速定位称重的效果。此外,现有技术中还研究了几种牦牛称重计算的方法:(1)将动态称重作为一个基于最小二乘法的参数估计和预测问题来处理,采用了基于householder变换的自适应最小二乘法,在提高称重速度的同时,也保证了系统的测量准确性。(2)通过对奶牛的运动方式(行走-停顿,平稳行走,剧烈运动)的分析,利用传感器数据判断奶牛状态,在平稳行走时进行数据采集,实现了奶牛的动态体重测量。(3)利用lstm神经网络对牦牛体重进行预测。(4)采用emd经验模态分解算法,能够较好的完成肉牛体重测量。

3、以上研究虽然取得了一定成果,但是对于高原体型大、野性强的牦牛来说,现有装置和方法存在适用性不足的问题。具体由于牦牛作为高原特有的动物,其体型较大,行为野性较强,上述装置称重时需要对牦牛进行固定,对于性格暴躁的牦牛来说,会对人为干预产生应激反应,影响牦牛的正常生长;且上述装置为半自动化设计,仍需要人工参与,效率较低,未对采集数据进行数字化存储,难以满足现代化养殖的发展需要。此外,如果牦牛在称台上剧烈运动,会造成压力数据采集误差,导致测量不准确。


技术实现思路

1、本申请的多个方面提供一种基于gan-bpnn的牦牛动态称重方法和装置,在不限制牦牛行动的前提下测量牦牛的体重,提高测量的准确性。

2、为实现上述技术效果,本申请的一方面提供一种基于gan-bpnn的牦牛动态称重方法,包括:

3、牦牛通过称重台时,检测牦牛在称重台上的位置;

4、当检测到牦牛在称重台中部时,采集牦牛的压力数据;

5、将所述压力数据输入gan-bpnn模型,得到牦牛的体重信息。

6、根据本专利技术的优选实施方式,所述牦牛通过称重台时,检测牦牛在称重台上的位置进一步包括:

7、分别在称重台的首端、中部及末端设置红外传感器,通过所述红外传感器检测牦牛的位置;

8、通过无线射频传感器获取牦牛耳标信息,确定对应的牦牛身份信息。

9、根据本专利技术的优选实施方式,所述当检测到牦牛在称重台中部时,采集牦牛的压力数据进一步包括:

10、当设置在重台的首端和末端设置红外传感器未触发,且设置在称重台中部的红外传感器触发时,启动设置在称重台底部的压力传感器采集牦牛的压力数据。

11、根据本专利技术的优选实施方式,所述将所述压力数据输入gan-bpnn模型,得到牦牛的体重信息进一步包括:

12、根据历史牦牛体重数据,训练生成gan对抗网络模型;

13、向训练好的gan对抗网络模型输入随机噪声,生成fake_data模拟数据;

14、利用所述fake_data模拟数据训练bpnn神经网络模型,得到gan-bpnn模型;

15、将待检测牦牛的压力数据输入gan-bpnn模型,得到牦牛的体重信息。

16、根据本专利技术的优选实施方式,所述根据历史牦牛体重数据,训练生成gan对抗网络模型进一步包括:

17、将历史牦牛的压力数据和实际体重数据输入待训练的gan对抗网络模型,设置生成器和判别器;

18、选用bcewithlogitsloss()作为损失函数;

19、根据损失函数对生成器和判别器进行交替优化,最后达到纳什平衡,生成gan对抗网络模型。

20、根据本专利技术的优选实施方式,所述利用所述fake_data模拟数据训练bpnn神经网络模型,得到gan-bpnn模型进一步包括:

21、将所述fake_data模拟数据作为训练数据,历史牦牛压力数据和实际体重数据作为测试集输入待训练的bpnn神经网络模型;

22、选用均方梯度下降函数作为损失函数;

23、根据模型输出的牦牛体重数据与实际体重数据误差调整模型参数,生成gan-bpnn模型。

24、根据本专利技术的优选实施方式,所述方法还包括:

25、定期更新模型训练样本,并利用更新后的训练样本更新gan-bpnn模型参数。

26、本申请的另一方面,提供一种基于gan-bpnn的牦牛动态称重装置,包括:

27、位置检测模块:用于牦牛通过称重台时,检测牦牛在称重台上的位置;

28、数据采集模块:用于当检测到牦牛在称重台中部时,采集牦牛的压力数据;

29、体重测量模块:用于将所述压力数据输入gan-bpnn模型,得到牦牛的体重信息。

30、根据本专利技术的优选实施方式,所述装置还包括称重台,所述称重台为倒梯形结构,两侧面设置有红外传感器,与位置检测模块连接,称重台底部设置有压力传感器,与数据采集模块连接。

31、本申请的另一方面,提供一种基于gan-bpnn的牦牛动态称重设备,所述设备包括:

32、至少一个处理器;以及

33、与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

34、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的方法。

35、本申请的另一方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令可被处理器执行以实现上述的方法。

36、本申请实施例提供的方案中,通过采用物联网同人工智能相结合的方式,利用红外传感器确定牦牛位置,并利用gan-bpnn模型精确计算牦牛体重,减少了因牦牛动态行走所带来的误差,避免了牦牛称重需要固定的问题,减少了牦牛的应激反应,使测量结果更准确,同时全自动化采集,减少了人力成本的同时,提高了牦牛体重采集的效率。

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【技术保护点】

1.一种基于GAN-BPNN的牦牛动态称重方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于GAN-BPNN的牦牛动态称重方法,其特征在于,所述牦牛通过称重台时,检测牦牛在称重台上的位置进一步包括:

3.根据权利要求2所述的基于GAN-BPNN的牦牛动态称重方法,其特征在于,所述当检测到牦牛在称重台中部时,采集牦牛的压力数据进一步包括:

4.根据权利要求1所述的基于GAN-BPNN的牦牛动态称重方法,其特征在于,所述将所述压力数据输入GAN-BPNN模型,得到牦牛的体重信息进一步包括:

5.根据权利要求4所述的基于GAN-BPNN的牦牛动态称重方法,其特征在于,所述根据历史牦牛体重数据,训练生成GAN对抗网络模型进一步包括:

6.根据权利要求4所述的基于GAN-BPNN的牦牛动态称重方法,其特征在于,所述利用所述Fake_data模拟数据训练BPNN神经网络模型,得到GAN-BPNN模型进一步包括:

7.根据权利要求1所述的基于GAN-BPNN的牦牛动态称重方法,其特征在于,所述方法还包括:

8.一种基于GAN-BPNN的牦牛动态称重装置,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的基于GAN-BPNN的牦牛动态称重装置,其特征在于,所述装置还包括称重台,所述称重台为倒梯形结构,两侧面设置有红外传感器,与位置检测模块连接,称重台底部设置有压力传感器,与数据采集模块连接。

10.一种基于GAN-BPNN的牦牛动态称重设备,所述设备包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种基于gan-bpnn的牦牛动态称重方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于gan-bpnn的牦牛动态称重方法,其特征在于,所述牦牛通过称重台时,检测牦牛在称重台上的位置进一步包括:

3.根据权利要求2所述的基于gan-bpnn的牦牛动态称重方法,其特征在于,所述当检测到牦牛在称重台中部时,采集牦牛的压力数据进一步包括:

4.根据权利要求1所述的基于gan-bpnn的牦牛动态称重方法,其特征在于,所述将所述压力数据输入gan-bpnn模型,得到牦牛的体重信息进一步包括:

5.根据权利要求4所述的基于gan-bpnn的牦牛动态称重方法,其特征在于,所述根据历史牦牛体重数据,训练生成gan对抗网络模型进一步包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员:张玉安肖建解辉
申请(专利权)人:青海大学
类型:发明
国别省市:

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