河北大学学报(自然科学版) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (5): 449-461.DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2026.05.001

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基于RGB-D数据和关键点动态定位的侧卧奶牛呼吸频率检测方法

代昕1,牟世源1,陈新超1,2,刘洋3,王鑫杰1,李晏兴1,付晓1,沈维政1,戴百生1   

  • 收稿日期:2025-12-23 出版日期:2026-09-25 发布日期:2026-09-15
  • 通讯作者: 国家重点研发计划项目(2024YFD1300600;2023YFD2000700);黑龙江省自然科学基金联合重点项目(ZL2024C014);黑龙江省重点研发计划项目(2022ZX01A24)
  • 作者简介:代昕(1997—),女,东北农业大学助教,主要从事智慧畜牧和智能视觉感知方向研究. E-mail: daixin@neau.edu.cn

Detection of respiratory rate in laterally lying dairy cows based on RGB-D data and keypoint dynamic localisation

DAI Xin1,MU Shiyuan1,CHEN Xinchao1,2,LIU Yang3,WANG Xinjie1,LI Yanxing1,FU Xiao1,SHEN Weizheng1,DAI Baisheng1   

  1. 1. College of Intelligence Science and Engineering, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China; 2. Bejing Tsun Greatwall Hydraulic R& D Co., Ltd., Beijing 101300, China; 3. Beidahuang Wondersun Dairy Co., Ltd., Harbin 150038, China
  • Received:2025-12-23 Online:2026-09-25 Published:2026-09-15

摘要: 奶牛呼吸频率是反映奶牛生理健康状况的重要指标. 传统基于RGB图像的方法在实际牧场中易受光照变化与局部遮挡影响,为此本文提出了一种基于RGB-D(red green blue-depth)数据和关键点动态定位的侧卧奶牛呼吸频率检测方法. 首先利用YOLOv8n-Pose(You Only Look Once version 8 nano-Pose)对奶牛耆甲点、前膝关节、跗关节、后膝关节4个关键部位进行检测,并基于关键点空间关系动态确定腹部感兴趣区域,从而避免固定区域选取带来的定位偏差. 在此基础上,通过对齐RGB与深度视频流,提取腹部区域的连续深度均值信号,并采用高斯滤波与自动多尺度峰值检测(automatic multiscale-based peak detection,AMPD)算法实现呼吸计数. 试验结果表明:所提出方法在牧场环境下呼吸频率检测精度达到93.3%,均方根误差为3.75次/min,决定系数为0.94,验证了基于关键点的动态定位策略与深度信息在奶牛呼吸频率检测中的有效性.

关键词: 奶牛, 呼吸频率, 关键点定位, RGB-D

中图分类号: