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Position: Home > Articles > 基于多特征融合相关滤波的运动奶牛目标提取 Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery 2021 (11) 244-252

基于多特征融合相关滤波的运动奶牛目标提取

作  者:
秦立峰;张晓茜;董明星;岳帅
单  位:
西北农林科技大学机械与电子工程学院
关键词:
奶牛;目标提取;相关滤波;边缘检测;算法融合;
摘  要:
为实现大规模养殖场内奶牛目标的自动提取,将相关滤波算法融入目标提取基本框架,提出一种相关滤波融合边缘检测的奶牛目标提取(Correlation filtering-edge detection based target extraction,CFED)算法。首先利用颜色名(Color names,CN)、方向梯度直方图(Histogram of oriented gradient,HOG)设计的相关滤波器获取奶牛目标范围;再利用13个不同方向的边缘滤波模板卷积目标范围图像得到图像边缘,最后融合边缘信息和颜色特征提取出奶牛目标。对奶牛场不同环境下的9段视频进行目标提取试验,结果表明,算法提取的目标与真实结果平均重叠率达到92.93%,较Otsu、K-means聚类、帧间差分法和高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM)分别高35.63、32.84、20.28、14.35个百分点;平均假阳性率和假阴性率分别为5.07%和5.08%,处理每帧图像平均耗时0.70 s。该结果表明,提出的CFED算法具有较好的目标检测能力,为奶牛目标准确快速提取提供了一个有效方法。

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