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华南农业大学学报

华南农业大学学报

2024年05期

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特约综述 | 畜禽机器人技术研究进展与未来展望

特约综述 | 畜禽机器人技术研究进展与未来展望

摘要：随着现代畜禽养殖业面临的挑战日益增加，包括提高生产效率、降低成本、确保动物福利以及应对环境变化等，机器人技术的应用成为推动该行业转型的关键。文章综述了畜禽养殖机器人技术的研究进展，涵盖了饲喂机器人、清洁机器人、巡检机器人、挤奶机器人以及其他相关领域的研究现状和技术特点。机器人技术在提升畜禽养殖业自动化和智能化水平中具有重要作用。其中，饲喂机器人通过精准控制饲料投放，提高了饲喂效率和养殖动物
特约综述 | 母猪精准养殖智能感知技术研究进展

特约综述 | 母猪精准养殖智能感知技术研究进展

摘要：母猪的生长状况、繁殖性能与健康状况是猪场管理的重要生产要素，直接关系到猪场的经济效益。我国母猪养殖还存在生产管理智能化水平低、健康管理效率低、生产力水平低等突出问题，制约了我国养殖业的高质量发展。本文从母猪生长信息感知技术、繁殖行为监测技术、健康状态感知技术等3 个方面，总结了母猪精准养殖管理中生长、生理、健康监测的研究和发展现状，分析了母猪精准养殖技术的薄弱环节，对母猪养殖智慧管控系统的
特约综述 | 基于视频分析的规模化奶牛智能监测技术研究进展

特约综述 | 基于视频分析的规模化奶牛智能监测技术研究进展

摘要：奶牛智能监测是规模化奶牛养殖的重要环节，视频分析技术具备无接触、低成本及智能分析优势，已成为当前规模化奶牛智能监测技术研究的热点。奶牛目标检测、目标跟踪以及个体和行为识别技术对规模化奶牛监管具有重要意义，复杂养殖环境中的光照、昼夜交替变化、围栏遮挡以及牛群数量繁多导致的相互遮挡是影响规模化奶牛智能监测的重要因素。本文对基于视频分析的奶牛智能监测技术研究中常用的深度模型及应用情况进行综述，提
特约综述 | 肉牛智慧养殖技术研究进展

特约综述 | 肉牛智慧养殖技术研究进展

摘要：肉牛智慧养殖技术是肉牛养殖业由粗放型向集约型转型升级的关键技术，在提升养殖效益及管理效率上发挥越来越重要的作用。国内肉牛养殖业面临着智能化设备利用率低、养殖场管理效率低、养殖成本偏高等产业突出问题。本文从肉牛个体识别技术、智慧表型采集技术、智慧发情鉴定技术、自动化饲喂技术、疾病检测技术、以及牛舍环境监测与清洁等6 个方面概述了当前肉牛智慧养殖技术的研究进展和现状，阐述了关键技术的应用和原理
特约综述 | 畜舍养殖环境智能监控研究现状及展望

特约综述 | 畜舍养殖环境智能监控研究现状及展望

摘要：家畜疫病的发生及传播与养殖环境密切相关，实现畜舍环境信息的精准感知及智能化调控是提高动物健康水平及生产性能的关键，对我国畜牧产业高质量发展具有重要意义。本文从畜舍养殖环境指标体系、精准感知技术与方法、环境优化调控策略及舒适度评估4 个方面出发，介绍了影响家畜健康的环境指标、畜舍养殖环境监控设备、无线数据传输优化技术，阐述了环境数据预测模型及分布规律的研究，并重点分析了畜舍调控装备优化设计、
研究论文 | 基于EDEM 的皮带式推料机器人推料仿真与试验研究

研究论文 | 基于EDEM 的皮带式推料机器人推料仿真与试验研究

摘要：【目的】推料机的推料效果是牧场推料机器人性能的一个重要指标，为得出皮带式推料机器人最佳作业参数，研究推料机器人作业参数对推送率和推送效率的影响，本文基于EDEM 软件对推料机器人推料过程进行模拟仿真分析。【方法】基于离散元法，通过试验与仿真标定得出TMR 饲料间、饲料与接触装置间的接触参数；运用EDEM 软件建立3 种离散单元物料颗粒的Hertz-Mindlin 接触模型，以皮带式推料机装
研究论文 | 干湿料饲喂方式下商品猪生产和健康指标模型构建与比较

研究论文 | 干湿料饲喂方式下商品猪生产和健康指标模型构建与比较

摘要：【目的】精准饲养是当前生猪养殖产业的大趋势，但在实际应用中存在缺乏前期基础数据、各阶段湿料饲喂的采食量不明确等问题。本研究旨在探究干湿料饲喂猪只的生长发育规律、采食量动态模型和健康情况。【方法】选取132 头平均初始体质量为（10.56±1.21） kg 的商品猪，随机分为2 组，每组11 次重复，每次重复6 头猪，2 组分别饲喂干料和湿料，试验周期为120 d。通过Logistic、Go
研究论文 | 猪舍环境的多参数无模型自适应控制算法设计

研究论文 | 猪舍环境的多参数无模型自适应控制算法设计

摘要：【目的】针对猪舍环境控制中场景复杂、多参数控制难以及系统呈现耦合特性的问题，基于无模型自适应控制（Model-free adaptive control， MFAC）算法，设计了适用于猪舍的多参数无模型自适应控制（Multi-parametermodel-free adaptive control， MMFAC）算法。【方法】通过将MFAC 算法与用于尺度伸缩变换的权值矩阵相融合，设计
研究论文 | 基于多环境因素分析的猪舍温湿度预测模型

研究论文 | 基于多环境因素分析的猪舍温湿度预测模型

摘要：【目的】针对环控设备调控滞后导致的密闭猪舍内温湿度波动大问题，提出合适的多元时间序列温湿度预测模型。【方法】采用皮尔逊相关性分析确定采集到的12 种环境因子的相关性，初步筛选模型的输入特征。对已筛选的输入特征归一化，消除数据尺度的影响，选取DDGCRN、长短期记忆网络、支持向量回归和随机森林模型，对模型预测结果实例验证，筛选出性能最好的模型。【结果】筛选确定了温湿度预测模型的输入特征。经对
研究论文 | 基于关键点检测和多目标跟踪的猪只体尺估计

研究论文 | 基于关键点检测和多目标跟踪的猪只体尺估计

摘要：【目的】减少猪场人工测量猪只体尺的工作量，提高测量精度和工作效率。【方法】本研究提出基于关键点检测和多目标跟踪的猪只体尺自动估计方法，该方法使用Yolov8-Pose 模型识别各猪只关键点和目标检测框，利用ByteTrack 算法对猪群实时跟踪，引入感兴趣区域规避图像畸变，提高识别速度，同时设计姿态和异常检测过滤算法减少因运动模糊、姿态不正等因素造成的误差。【结果】 5 个猪栏中24 头猪
研究论文 | 基于欠定盲源分离和深度学习的生猪状态音频识别

研究论文 | 基于欠定盲源分离和深度学习的生猪状态音频识别

摘要：【目的】为解决群养环境下生猪音频难以分离与识别的问题，提出基于欠定盲源分离与E C A -EfficientNetV2 的生猪状态音频识别方法。【方法】以仿真群养环境下4 类生猪音频信号作为观测信号，将信号稀疏表示后，通过层次聚类估计出信号混合矩阵，并利用lp 范数重构算法求解lp 范数最小值以完成生猪音频信号重构。将重构信号转化为声谱图，分为进食声、咆哮声、哼叫声和发情声4 类，利用E
研究论文 | 基于3D 卷积视频分析的猪步态评分方法

研究论文 | 基于3D 卷积视频分析的猪步态评分方法

摘要：【目的】猪肢蹄病是种猪淘汰的重要原因之一，给养殖场带来巨大的经济损失。猪蹄疾病判断通常依赖人工肉眼观察猪只步态进行排查，存在效率低、人力成本高等问题。本文旨在实现自动化猪步态评分，高效判断猪只肢蹄健康状况。【方法】本文提出一种“端到端”的猪步态评分方法，在单头种猪经过测定通道时采集视频，并制作四分制步态数据集。采用深度学习技术分析视频，设计了一种基于3D 卷积网络的时间注意力模块（Time
研究论文 | 基于Swin-Unet 的奶牛饲料消耗状态监测方法

研究论文 | 基于Swin-Unet 的奶牛饲料消耗状态监测方法

摘要：【目的】针对监控图像中饲料区域结构较长、边界模糊，且形状与尺寸复杂多变等特点，本研究旨在更准确地分割饲料残余区域与消耗区域，以达到准确监测饲料消耗状态的目的。【方法】本研究提出了基于Swin-Unet 的语义分割模型，其在Swin Transformer 块的开始阶段应用ConvNeXt 块，增强模型对特征信息的编码能力，以提供更好的特征表示，并利用深度卷积替换线性注意力映射，以提供局部空
研究论文 | 基于DNAzyme 的荧光生物传感器快速检测金黄色葡萄球菌研究

研究论文 | 基于DNAzyme 的荧光生物传感器快速检测金黄色葡萄球菌研究

摘要：【目的】为解决传统方法检测金黄色葡萄球菌耗时长、操作复杂等问题，研发一种基于脱氧核酶（DNAzyme）的荧光生物传感器，实现金黄色葡萄球菌的快速检测。【方法】将特异性DNAzyme 和互补链Subatrate 相结合制成荧光生物传感器，并对荧光生物传感器进行生物材料浓度和溶液pH 优化，并对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、芽孢杆菌、无乳链球菌、变形杆菌等进行特异性检测；最后对牛奶样品进行基于
研究论文 | 基于遥感的奶牛养殖场甲烷检测系统研发

研究论文 | 基于遥感的奶牛养殖场甲烷检测系统研发

摘要：【目的】为了解决奶牛养殖场甲烷检测过程中，定点式气体传感器检测点位有限、检测不全面等问题，本研究运用无人机遥感技术开发了一套甲烷遥感检测系统，旨在实现对奶牛养殖场甲烷分布快速、大范围的检测。【方法】首先，基于光谱吸收原理设计了甲烷遥感检测传感器，并通过试验验证了其检测精度。然后，在河南省洛阳市孟津县生生牧场进行了实地测试，绘制出了奶牛养殖场内的甲烷浓度分布图。并对奶牛活动区域的甲烷浓度值与
研究论文 | 基于视频和BCE-YOLO 模型的奶牛采食行为检测

研究论文 | 基于视频和BCE-YOLO 模型的奶牛采食行为检测

摘要：【目的】动物采食行为是一个重要的动物福利评价指标，本研究旨在解决复杂饲养环境下奶牛采食行为识别精度差、特征提取不充分的问题，实现对奶牛采食行为的自动监控。【方法】本文提出了一种基于改进BCEYOLO模型的识别方法，该方法通过添加BiFormer、CoT、EMA 3 个增强模块，提高YOLOv8 模型特征提取的能力，进一步与优于Staple、SiameseRPN 算法的Deep SORT 算
研究论文 | 基于跨模态共享特征学习的夜间牛脸识别方法

研究论文 | 基于跨模态共享特征学习的夜间牛脸识别方法

摘要：【目的】解决夜间环境下牛只身份信息难以有效识别的问题，以期为牛只全天候监测提供技术基础。【方法】提出了一种基于跨模态共享特征学习的夜间牛脸识别方法。首先，模型框架采用浅层双流结构，有效提取不同模态的牛脸图像中的共享特征信息；其次，引入Triplet 注意力机制，跨维度地捕捉交互信息，以增强牛只身份信息的提取；最后，通过嵌入扩展模块进一步挖掘跨模态身份信息的表征。【结果】本文提出的夜间牛脸识
研究论文 | 基于双目立体匹配与改进YOLOv8n-Pose关键点检测的奶牛体尺测量方法

研究论文 | 基于双目立体匹配与改进YOLOv8n-Pose关键点检测的奶牛体尺测量方法

摘要：【目的】实现奶牛体尺准确测量，精准评定奶牛体型。【方法】针对奶牛体尺测量精度有限、自动化程度低等问题，提出一种基于双目立体匹配和改进YOLOv8n-Pose 的奶牛体尺测量方法，利用CREStereo 获取深度信息，在YOLOv8n-Pose 中引入SimAM 注意力机制，使网络更加关注奶牛个体识别及奶牛关键点位置信息，并采用CoordConv 卷积改进网络结构，增强网络空间坐标感知能力。

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