基于Kinect传感器的羊体体尺测量系统.pdf

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1、100传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第9期DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)09-0100--04基于Kinect传感器的羊体体尺测量系统赵建敏，赵忠鑫，李琦(内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010)摘要：在基于机器视觉的羊体体尺测量中，当光线、背景等产生干扰时，彩色图像无法准确提取出羊体轮廓，且羊体站姿的变化也会造成测量误差。基于VS2010，WindowsSDK搭建羊体测量系统，为解决背景干扰的问题，采用Kinect传感器获取现场羊体彩色和深度图像，将彩色

2、与深度图像相结合提取羊体轮廓；结合深度信息建立羊体空间轮廓线拟合平面，并计算其与像平面夹角，进行体位站姿纠偏后得到羊体体尺数据。经过实验测试，相对误差在4．3％以内。关键词：机器视觉；轮廓提取；特征点；体尺测量；Kinect传感器中图分类号：TP391．4文献标识码：A文章编号：1000--9787(2015)09-0100-04SheepbodysizemeasurementsystembasedonKinectsensorZHAOJian—rain，ZHAOZhong-xin，LIQi(SchoolofInformationEngineering，InnerMongof

3、iaUniversityofScienceandTechnology，Baotou014010，China)Abstract：Insheepbodymeasurementbasedonmachinevision，thecolorimagecannotextractsheepcontourprecis由becauseoflightandbackgroundinterference．Sheep’Suncertainstandingposturecanalsocausemeasurementerror．Inordertosolvetheproblemofbackgroundint

4、erference，measurementsystemisbuiltbasedonVS2010，WindowsSDK，andKinectsensorastheimageacquisitiondeviceisusedtoacquirethesheepbodycolorimageanddepthimage．Sheepbodycontourisgainedbythewayofcoloranddepthfusion．Sheepbodyspacecontourfittingplaneisestablishedbasedondepthinformation，andanglebetwee

5、nimageplaneandfittingplaneiscalculatedtosolvetheproblemofstandingpostureeffect．Thetestresultsshowtherelativeerroriswithin4．3％．Keywords：machinevision；contourextraction；featurepoints；bodymeasurement；Kinectsensor0引言}贝4量步骤。通过Kinect传感器捕捉羊体彩色、深度图像，分基于机器视觉的家畜体尺测量改变了接触式的测量方别得到各自的轮廓提取结果，将二者信息结合最终得到

6、闭法，国内相关研究有：刘同海、滕光辉等人利用背景减法和合羊体侧面轮廓线。羊体特征点如图1，臀部特征点A，耆去除噪声算法得到猪体体尺测点；江杰、周丽娜等人利点曰，前后足点c，D。AB长为羊体体长，BD长为体斜长，用背景差分法提取羊体轮廓；刘波、朱兴伟等人运用自BC长为体高。动阈值分割与形态学处理进行轮廓分割。但上述方法在实测中，当家畜与背景颜色相近时，彩色图像差分结果残缺，阈值难以确定，无法单纯分割出目标家畜。另外，羊体与像平面的夹角无法得知，对测量造成较大图1羊体轮廓与特征点误差。本文在VS2010环境下基于Kinect传感器搭建的羊Fig1Sheepbodycontour

7、andfeaturepoints体体尺测量系统。利用彩色、深度图像的多元信息提取羊通过对得到的羊体轮廓线数字图像进行分析，得到各体轮廓线；结合传感器深度值建立轮廓点三维坐标，计算出特征点，计算出羊体体尺。总体方案如图2所示。羊体与像平面夹角，得到更加准确的体尺数据。2软件总体方案1总体方案软件结构分驱动层和应用层，如图3所示。本文参照人工羊体体尺测量设计出基于机器视觉中的驱动层包括KinectSDK，MySQL数据库，应用层包括羊收稿日期：2Ol5_ol_Jo4基金项目：内蒙古科技大学创新基金资助项目(2012NC