基于曲率特征猪腹式呼吸运动波形图建模方法

为了实现视频中生猪腹式呼吸运动信息的波形图量化,研究了应用脊部轮廓最大曲率半径描述子(MCRD)表达猪腹式呼吸运动波形图的计算机视觉建模方法。以预处理后的生猪轮廓图为供试材料,为获取有效的猪体脊部轮廓段,基于包络分析提出了猪腿轮廓与躯干轮廓分界点的识别算法,提取有效脊部轮廓段的最大曲率半径,由视频段每帧MCRD构建波形图模型。可信的波形图取决于有效的描述子参数,试验显示有效的MCRD,猪轮廓外接矩形高宽比(DWR)适应范围在0.4～0.9之间,而受制于身体侧视图展示角度的影响,有效的脊腹轮廓截距描述子(RACID)对应合适的DWR范围仅在0.6～0.9之间。对于三段完整腹式呼吸运动视频中生猪呼吸频率的统计,以人工目测结果为参考指标,机器检测结果与参考值的相对误差为0%、3.09%、3.76%,平均相对误差为2.28%,且同一人目测和不同两人之间目测结果存在差异,而机器检测结果一致。35辑猪腹式呼吸视频能自动检测出33辑,识别精度为94.3%。该方法能有效构造猪腹式呼吸运动波形图模型,有望为智能监控中腹式呼吸预警提供潜在技术支持。