检测并治疗腿足部疾病的系统和方法 |
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| 申请号 | CN201610479224.4 | 申请日 | 2016-06-23 | 公开(公告)号 | CN107307847A | 公开(公告)日 | 2017-11-03 |
| 申请人 | 广州翼鲲生物科技有限公司; | 发明人 | 何筠; 朱坚; | ||||
| 摘要 | 本 申请 公开了一种用于实时检测并 治疗 腿足部 疾病 的系统，该系统包括：第一平台，第一平台包括探测器，第一平台被配置为当目标对象位于第一平台上时，探测器可以对目标对象的腿足部患病情况进行实时检测；处理器，处理器与第一平台可操作地相连以接收来自探测器的检测数据，并根据检测数据分析目标对象的腿足部患病情况以判断目标对象是否患有腿足部疾病以及疾病的严重程度，并产生用于指示是否需要对目标对象施加药品以及所需施加的药品和用量的施药 信号 ；以及第二平台，第二平台包括分配器，其中当目标对象位于第二平台时，分配器可以根据施药信号向目标对象的腿足部施加药品。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于实时检测并治疗腿足部疾病的系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 检测并治疗腿足部疾病的系统和方法技术领域[0001] 本申请涉及对于腿足部疾病的实时检测与治疗，更具体地而言，涉及一种可用于实时检测牲畜腿足部并根据损伤情况，对其施加相应治疗药品的一体化检测治疗系统。 背景技术[0002] 对驯养牲畜进行疾病控制非常具有挑战性，其花费巨大但成效往往并不明显。具体来说，畜牧场的牲畜的腿足部可能因为患有溃疡、腐蹄病、蹄皮炎、趾间皮炎、膝盖磨损等疾病而造成各类伤口，这些伤口不可避免地会对牲畜的日常活动造成阻碍，表现为瘸、腿足部畸形，甚至还会降低牲口的体重与生育率。牲畜的腿足部疾病轻者影响牛只健康，重者可造成牛场疾病蔓延，甚至导致牛只死亡。另一方面腿足部疾病也会使奶牛的产奶量减少。因而，如果不对驯养牲畜的腿足部疾病进行及时治疗，将会严重影响奶牛养殖业以及其他畜牧业的发展，造成很大的经济损失。另一方面，部分病原体的蔓延也可能威胁到从业人员的健康。 [0003] 目前，最常用的检测动物腿足部疾病的方法是通过观察动物行走时的形态是否正常，因为由于腿足部疾病造成的伤口会使得动物行走困难或步态怪异。然而这种检测方法耗费人力，并且耗时巨大，同时又缺乏一个明确的检测标准，仅依赖于技术人员对于细微行动异常的主观判断。另外，并非所有腿足部疾病都会影响动物日常行动，而且也只有当部分腿足部疾病严重到一定程度时，才会影响动物的行走，这就限制了该法的使用。 [0004] 现有的针对动物腿足部治疗的方法往往有很大局限性且效率低下。一个常用的治疗牲畜腿足部疾病的方法是蹄浴，即让患病牲畜通过一个盛满药品的水池，然而该方法常常因为牲畜经过所带来的各种污秽物而使得施加药品的浓度难以得到控制，从而影响治疗效果。另一个常用的治疗牲畜疾病的方法是全身给予抗菌素，然后该方法对药物需求量巨大，从而使得治疗成本增加。另外这些治疗系统往往仅具有疾 病治疗功能，而疾病的检测需要由单独的其他方式(例如人眼观察)来完成，因而对于大规模的牧场管理来说效率很低。发明内容 [0005] 本发明的一个目的在于提供一种可将检测与治疗集合为一体，并且可向目标对象腿足部患病部位施加准确剂量药品的腿足部疾病检测治疗系统。本发明的另一个目的是提供一种相应的方法以提高畜牧场的管理效率。 [0006] 根据本发明的一个方面，一种用于实时检测并治疗腿足部疾病的系统包括：第一平台，所述第一平台被配置为当目标对象位于第一平台上时，第一平台所包括的一个或多个探测器可以对目标对象的腿足部患病情况进行实时检测；处理器，所述处理器与所述第一平台可操作地相连以接收来自所述一个或多个探测器的检测数据，并根据所述一个或多个检测数据分析所述目标对象的腿足部患病情况以判断所述目标对象是否患有腿足部疾病以及疾病的严重程度，并依此产生用于指示是否需要对所述目标对象施加药品以及所需施加的药品和用量的施药信号；以及第二平台，所述第二平台包括一个或多个分配器，用于当所述目标对象位于所述第二平台时，根据所述处理器产生的施药信号向所述目标对象的腿足部施加药品。 [0007] 根据本发明的一种实施方式，所述第一平台和第二平台也可以是同一平台，且该平台与处理器可操作地相连。这一平台上分布有一个或多个探测器用以对目标对象的腿足部患病情况进行实时检测，同时还分布有一个或多个分配器用以根据对所述目标对象的腿足部施加药品。 [0008] 根据本发明的一种实施方式，所述第一平台和第二平台上均设置有限制所述目标对象活动范围的闸门，以迫使所述目标对象停留在所述第一平台或第二平台。可选地，所述闸门可沿导轨向两侧滑动以实现开合的功能。 [0009] 根据本发明的一种实施方式，所述处理器与所述第二平台可操作地相连，用于根据所述处理器产生的施药信号，控制所述第二平台向所述目标对象的腿足部喷射一定剂量的适合浓度的特定药品。其中，所述处理器包括：检测数据预处理单元，其用于对所述探测器的一个或多个检测数据进行数据预处理，以对于每一个检测数据确定至少一个的特征信息；腿足疾病基本数据库，其用于存储至少一个的特征信息阈值，和存储所述特征信息阈值与一个或多个腿足疾病以及所需施加的药品和用量的对应关系。根据本发明的一种实施方式，所述处理器还进一步包括施药信号产 生单元，其用于通过比较所述至少一个的特征信息与特征信息阈值，判断所述目标对象是否患有腿足部疾病以及疾病的严重程度，并根据所述特征信息阈值与一个或多个腿足疾病以及所需施加的药品和用量的对应关系产生用于指示是否需要对所述目标对象施加药品以及所需施加的药品和用量的施药信号。 [0011] 根据本发明的一种实施方式，所述处理器通过对来自所述第一平台的实时检测数据进行分析，若所述第一平台上的所述探测器接收到的探测信号显示所述目标对象已离开所述第一平台，所述处理器会认为所述目标对象已处于第二平台，并产生一个或多个判断结果信号以输送给所述第二平台；若所述第一平台上的所述探测器接收到的探测信号显示所述目标对象仍然处于第一平台，所述处理器不产生任何判断结果信号。 [0012] 根据本发明的一种实施方式，所述第二平台包括重力传感器，其位于所述第二平台之下并与所述处理器可操作地相连，以用于感应所述目标对象是否已经处于所述第二平台之上并将判断结果信号发送给所述处理器。当所述目标对象处于所述第二平台之上时，所述重力传感器会产生一个或多个判断结果信号，并输送给所述处理器；当没有目标对象处于第二平台之上时，所述重力传感器不产生任何判断结果信号。并且所述处理器被配置为只有当接收到所述判断结果信号时，才会根据所收到的施药信号向所述第二平台发出释放一定剂量的适合浓度的特定药品的指令。 [0013] 根据本发明的一种实施方式，所述第二平台还包括药品供给单元，其与所述分配器以及所述处理器可操作地相连，以按照所述处理器的信号给所述分配器提供一定剂量的适合浓度的特定药品。所述药品供给单元包括：储存罐，其用于容纳并提供至少一种药品原液至循环混合装置。根据本发明的一种实施方式，所述药品供给单元还包括溶剂槽，其用于容纳并且提供溶剂至循环混合装置；以及循环混合装置，其用于充分混合位于其中的至少一种药品以及所述溶剂从而配置出特定浓度的特定药品。 [0014] 根据本发明的一种实施方式，所述一个或多个探测器包括足部探测传感器和/或腿部探测传感器，其中所述足部探测传感器位于在所述第一平台上，并且所述腿部探测传感器位于所述第一平台的上方并通过定位配件和所述第一平台相连接。其中，所述足部探测传感器包括红外传感器、重力传感器、图像传感器以及荧光探测 器中的任意一种或者是其中任意几种的组合，并且所述腿部探测传感器包括红外传感器和/或图像传感器。 [0015] 根据本发明的一种实施方式，所述目标对象包括动物。其中，所述动物包括四肢动物。 [0016] 根据本发明的一种实施方式，所述第二平台放置于一个容器槽中。所述容器槽用于收集向动物足部喷射药品后残留下来的废液。 [0017] 根据本发明的一个方面，一种用于实时检测并治疗目标对象腿足部疾病的方法包括：当目标对象位于第一平台上时，由所述第一平台所包括的一个或多个探测器对于所述目标对象的腿足部患病情况进行实时检测；由处理器接收来自所述一个或多个探测器的检测数据，并根据所述一个或多个检测数据分析所述目标对象的腿足部患病情况以判断所述目标对象是否患有腿足部疾病以及疾病的严重程度，并依此产生用于指示是否需要对所述目标对象施加药品以及所需施加的药品和用量的施药信号；以及当所述目标对象位于第二平台时，由所述第二平台所包括一个或多个分配器用于根据所述处理器的施药信号向所述目标对象的腿足部施加药品。 [0018] 综上所述，本发明可以解决现有的动物腿足部治疗方法局限性大以及效率低下的问题，并且实现了对动物腿足部疾病检测与治疗的一体化与自动化，可以系统化地对大批量动物腿足部疾病进行实时检测与治疗，这对于提高大规模牧场的管理效率来说是十分有必要的。 [0019] 以上为本发明的概述，可能有简化、概括和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而不旨在以任何方式限定本发明范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。附图说明 [0020] 通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。 [0021] 图1示出了根据本申请的一种具体实施方式的用于实时检测并治疗动物腿足部疾病的系统的整体示意图； [0022] 图2A示出了通过红外传感器检测到的患有牛蹄炎的牛蹄的红外成像与对应外貌特征； [0023] 图2B为图2A所示的红外图像的对应普通成像图； [0024] 图3示出了根据本申请的一种具体实施方式的用于检测牛腿足部疾病的第一平台示意图； [0025] 图4A示出了根据本申请的另一种具体实施方式的用于检测牛腿足部疾病的第一平台示意图； [0026] 图4B示出了根据本申请的一种具体实施方式的闸门开合方式示意图； [0027] 图5示出了根据本申请的一种具体实施方式的用于实时检测并治疗腿足部疾病的方法流程图。 具体实施方式[0028] 在下面的详细描述中，参考了构成其一部分的附图。在附图中，类似的符号通常表示类似的组成部分，除非上下文另有说明。详细描述、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式并非旨在限定。在不偏离本申请的主题的精神或范围的情况下，可以采用其他实施方式，并且可以做出其他变化。可以理解，可以对本申请中一般性描述的、在附图中图解说明的本申请内容的各个方面进行多种不同构成的配置、替换、组合，设计，而所有这些都明确地构成本申请内容的一部分。 [0029] 现有牧场牲畜腿足部疾病防控所需的用药量大，并且需要用药时间长，而效果并不显著。为此，本申请提供一种用于实时检测并治疗动物腿足部疾病的系统，通过两个相邻或者相隔一定距离放置的平台分别实现对动物腿足部疾病的检测与针对性治疗。根据第一平台上探测器所采集到的动物腿足部信息，通过处理器对采集信息进行分析并根据分析结果对所需药品种类、浓度与剂量进行判断，从而控制喷射器喷射配置的适合浓度的药品于动物患处。一方面，通过将相互不混溶成分组合在一起，并通过基本连续地搅拌组合成分使得其在压力下维持在组合状态，直到这些成分基本上混匀，同时又不改变这些组合成分本身的性质。另一方面，通过第一平台的探测单元，实时分析出动物腿足部的健康情况，从而可以根据动物腿足部的不 同情况决定是否用药，并根据患病程度配置合适的药量并以恒定浓度喷射到患处进行治疗。这样检测治疗一体化系统，既可以因为实时监测与定向喷射而节约用药量(健康动物无需喷药)，同时自动化检测也节省了诊断时间，因此使得牧场牲畜疾病防控达到最优化。 [0030] 为此，图1示出了根据本申请一种具体实施方式的用于实时检测并治疗目标对象(例如动物)腿足部疾病的系统的整体示意图，该用于实时监测并治疗动物腿足部疾病的系统1包括：第一平台11主要用于检测动物患病情况，第二平台12主要用于治疗患病动物，以及处理器13。 [0031] 其中第一平台11被配置为当目标对象位于第一平台11上时，第一平台11所包括的一个或多个探测器11A-11N可以对于目标对象的腿足部患病情况进行实时检测。而第二平台12包括一个或多个分配器121-122，用于当目标对象进入第二平台12时，根据处理器13的施药信号向目标对象的腿足部施加药品。 [0032] 所述处理器13与所述第一平台11可操作地相连，以接收来自一个或多个探测器11A-11N的检测数据，并根据一个或多个检测数据分析目标对象的腿足部患病情况以判断目标对象是否患有腿足部疾病以及疾病的严重程度，并依此产生用于指示是否需要对目标对象施加药品以及所需施加的药品和用量的施药信号。其中，根据本发明的一种具体实施方式，所述处理器包括(图中未示)：检测数据预处理单元，其用于对探测器的一个或多个检测数据进行数据预处理，以对于每一个检测数据确定至少一个的特征信息；腿足疾病基本数据库，其用于存储至少一个的特征信息阈值，和存储特征信息阈值与一个或多个腿足疾病以及所需施加的药品和用量的对应关系。根据本发明的一种具体实施方式，所述处理器还进一步包括施药信号产生单元，其用于通过比较至少一个的特征信息与特征信息阈值，判断目标对象是否患有腿足部疾病以及疾病的严重程度，并根据特征信息阈值与一个或多个腿足疾病以及所需施加的药品和用量的对应关系产生用于指示是否需要对目标对象施加药品以及所需施加的药品和用量的施药信号。 [0033] 并且，根据本发明的一种具体实施方式，所述处理器13与第二平台12可操作地相连以根据施药信号控制所述分配器121-122向目标对象的腿足部喷射一定剂量的适合浓度的特定药品。 [0034] 该用于实时检测并治疗动物腿足部疾病的系统1可以设置于牧场的牧棚、过道、兽栏等环境内，为牧场的动物进行实时检测，并对患有腿足部疾病的动物进行治疗。 [0035] 以下参考附图将对上述系统做进一步的详细说明。如图1所示，在一些实施例中，第一平台11上放置了一个或多个探测器11A-N，这些探测器被设置为可以将产生的一个或多个检测数据输送给处理器13。作为一些实施例，这些探测器可以是红外传感器、重力传感器、图像传感器以及荧光探测器中的任意一个或者是其中任意几种的组合。 [0036] 在一些实施例中，一个或多个探测器11A-N中包括红外传感器，该红外传感器被设置于第一平台上方，并分布于动物通过路径的两侧以采集动物腿足部的红外图像，并将采集到的红外信号输送给处理器13。处理器13由此得到关于动物腿足部表面温度的信息，并与预设阈值相比较，若温度高于阈值，则判断被测动物腿足部患病，并将施药信号输送给第二平台12。 [0037] 例如，有研究表明当牛蹄受伤时，由于血液流动的改变，冠状垫的温度会有所上升；或当其生理组织患有炎症时，同样会因为改变了该处的代谢率而使得局部温度有所改变。红外热成像是一项无创诊断技术，可以用来测量释放的热辐射并与生成与体表温度对应的温谱图。在无需对牛蹄进行清理或者迫使牛抬起牛蹄的情况下，通过对其生成的红外图像进行分析，可以成功判别出因为患有牛蹄炎或者其他原因而造成蹄部伤口的牛，从而可以用于动物腿足部疾病的检测。例如，图2A示出了通过红外传感器检测到的患有牛蹄炎的牛蹄的红外成像与对应外貌特征，而图2B为图2A所示的红外图像的对应普通成像图，通过图2A和2B明显可以看出高温区域清晰地展示出了牛蹄发炎的部位，也就是说患有牛蹄炎的牛蹄部位明显温度升高，从而使得通过红外成像提取特征信息成为可能。 [0038] 作为一种具体实施方式，红外热成像可以用具有高分辨率，用于探测长波红外(可探测7.5-14μm的波长范围)的红外传感器，例如热成像摄像机(例如以每秒60帧的形式)进行记录。在一些实施例中，红外热成像摄像机记录的数据可以用专用的图像分析软件(例如，Irbis 3Imager)，以通过在特定区域绘制几何图形的方式对该区域内的温度进行分析，从而使用户可以在图像的任意指定区域内显示温度并计算其温度最大值、最小值、平均值以及标准偏差。 [0039] 在一些实施例中，温度记录器的分辨率在每次测量之前都会根据环境温度进行校正。在一些实施例中，代表物体吸收和释放红外辐射的能力的发射率(ε)，被赋值为0.98。 [0040] 在一些实施例中，摄像机被放置在可以确保获取被测动物腿足部图像的固定位置，并保证所有图像都在距离物体约0.5米处获得。在一些实施例中，在焦平面显示的图像有1280×1024个像素，这些平面图像通过以0°角分别扫描左蹄和右蹄而获得，并且扫描后蹄的整个冠状垫表面，并选取其中一个特定大小的区域(例如4.2×4.2平方毫米)进行热点探测。在一些实施例中，使用处理器13中的检测数据预处理单元通过图像分析软件(例如，Irbis 3软件)来分辨(1)冠状垫，即蹄部皮肤与脚趾之间的连接；(2)冠状垫上方2cm处的皮肤；以及(3)通过将每个后蹄的冠状垫温度减去平均皮肤温度得到的冠状垫与皮肤之间的温度差(ΔT)。相关的温度可以使用该图像分析软件自带的工具通过追踪冠状垫上温度最高区域，并排除外侧和内侧爪的间隙来获得。在一些实施例中，对每一只后蹄，其外侧和内侧爪都会同时进行分析。在一些实施例中，这些特征信息数据可以与处理器13中的腿足疾病基本数据库所存储的特征阈值进行比对，来确认牛是否患了牛蹄炎。 [0041] 在一些实施例中，摄像机的摄像范围以及色阶对应的温度范围都进行了适当的调整，使得冠状垫通常显示为白色或者红色，同时整个图像中温度最低区域被显示为黑色或者蓝色，从而使获得的红外图像具有最大的视觉对比度。在一些实施例中，获得图像以红外图像的形式被保存在摄像机内的内存卡内。这些数据随后被输送到处理器上，以便于用Irbis 3Imager软件进行图像分析。在一些实施例中，一个数据记录器被用来测量房间内6天里的环境温度，并且，对于环境温度的测量与热成像同时进行。在一些实施例中，针对牛的温度阈值被设为27℃，即当生成的红外图像显示被测牛冠状垫温度高于27℃时，即可判断该牛患有牛蹄炎或者带有因为其他原因而造成的蹄部伤口。 [0042] 根据另一种具体实施方式，一个或多个探测器11A-N中包括重力传感器。当牛患有蹄叶炎(laminitis)时，通常会表现为步状僵硬，运步疼痛，牛跛行的现象可以通过检测牛后蹄中较重的一只蹄和较轻的一只蹄之间的重量比例、牛站立时的踢腿次数来进行判断。在一些实施例中，重力传感器根据牛的体态被设置在第一平台的四个角落，并被设置为当动物经过或位于(包括但不局限于以站立或者下蹲的方式)第一平台11时，重力传感器可以产生一个或多个信号并输送给处理器13表明动物已处于第一平台11。在一些实施例中，处理器13中的检测数据预处理单元根据所接收的信号，分析出动物的四蹄的重量分布，并且进一步由处理器13中的施药信号产生单元通过比对动物四蹄的重量分布(即特征信息)与存储于处理器 13中的腿足疾病基本数据库的特征信息阈值判断出动物是否有患有腿足部残疾，并将施药信号输送给第二平台12。 [0043] 作为一种具体实施方式，每一个重力传感器被设置为可以最多承受500kg的重量，大小被设计为在310×310mm2到390×445mm2之间。在一些实施例中，重力传感器与一个四通道载频放大器相连，测量数据随后被传输到处理器13中。在一些实施例中，整个系统的噪音水平可以通过测量当承载180kg重量120秒后，测量数据的标准差来决定。在一些实施例中，互联网可以用来遥控，并实施追踪测量结果。在一些实施例中，当其中一个重力传感器感应到的重量小于5kg时，被认为记录到一次踢腿行为。在一些实施例中，在处理器13中的检测数据预处理单元中，软件TestPoint被用来进行数据的收集。每次测量的起始点和终止点可以基于DeLaval所提供的一个程序生成的日志文件进行判断。在一些实施例中，牛每次的测量结果都被保存在处理器13中，每条腿重量的平均值、标准差、较重后腿与较轻后腿的重量比以及踢腿次数都在每次测量后计算出来并自动保存。这些数据可以与处理器13中的腿足疾病基本数据库所存储的阈值进行比对以发现是否牛是否患有腿部疾病。在一些实施例中，处理器13中可以包括MATLAB程序以用来进行后续数据处理，去除可能错误的数据点，增强实验数据的准确性。在一些实施例中，MATLAB工具箱中的概率型神经网络模型(PNN)被用来基于对测量结果进行分类，从而更为准确的判断出牛的健康状态是处于健康还是患病，并将结果输送给第二平台12。 [0044] 在另一些实施例中，一个或多个探测器11A-N中包括图像传感器，图象传感器被设置于动物通过路径的两侧或在第一平台11的下方，对动物的腿足部图像进行采集，并将采集结果输送给处理器13。 [0045] 不同的蹄部疾病会表现为不同的症状，例如，患有腐蹄病的牛蹄间和蹄冠皮肤充血、红肿，蹄间溃烂，蹄底腐烂，并有恶臭分泌物，有的蹄间有不良肉芽增生；而患有慢性蹄叶炎的牛的蹄背侧缘会与地面行程很小角度，蹄扁阔而变长，蹄背侧壁有嵴和沟形成，弯曲，出现凹陷，蹄底切削出现角质出血，变黄，穿孔和溃疡。这些不同的临床症状，使得我们可以通过图像检测以及图像识别装置，对患病牲畜进行诊断。在一些实施例中，通过图像传感器动态采集动物蹄部图像，并且由处理器13中的检测数据预处理单元对所采集的图像进行图像校正处理，并且基于校正处理后的图像确定该动物蹄部特征，以提取例如是否有腐烂现象，或者蹄背是否出现弯曲凹陷等特征信息。然后由处理器13中的施药信号产生单元通过比对特征信 息与存储于处理器13中的腿足疾病基本数据库的特征信息阈值判断出动物是否有患有腿足部残疾，并将施药信号输送给第二平台12。 [0046] 在另一些实施例中，一个或多个探测器11A-N中包括荧光探测器，荧光探测器被设置在第一平台的低部。在一些实施例中，在进入所述用于实时检测并治疗足部疾病的系统之前，待检测动物需要先踏入装载有被荧光生物标记的针对特定足部疾病的特异性抗体组的容器，如果待测动物患有所述特定足部疾病，则其足部存在的目标抗原会与荧光生物标记的抗体组发生特异性的相互作用，并产生荧光信号。当动物进入实时检测并治疗足部疾病的系统的第一平台时，荧光探测器可以对这些信号进行收集并输送给处理器进行进一步的光谱分析以确定患病情况。在一些实施例中，所述荧光探测器可以是硅探测器阵列，其敏感波长为400-1100nm。 [0047] 在一些实施例中，荧光探测器可以与激光诱导荧光用激光器配合使用，根据物质分子吸收光谱和荧光光谱能级跃迁机理，选择合适波长的激光穿过第一平台，动物足部具有吸收光子能力的特定抗原在特定波长逛照射下，跃迁至不稳定的高能太，在一定时间内再从高能态返回基态，并通过自发辐射释放能量，从而发出荧光。所述探测器可以检测激光诱导荧光强度及分布，得到激光诱导荧光光谱。并将光谱输送给处理器，处理器通过分析荧光的分布，可以判断出抗原种类。 [0048] 如图3所示，在一些实施例中，所述第一平台和第二平台也可以是同一平台，且该平台与处理器可操作地相连；这一平台上分布有一个或多个探测器121A用以对目标对象的腿足部患病情况进行实时检测，同时还分布有一个或多个分配器121-122用以根据对所述目标对象的腿足部施加药品。 [0049] 并且，如图4A所示，根据本发明的另一种具体实施方式，探测器可以包括足部探测传感器11A-N和腿部探测传感器11A’，其中足部探测传感器11A-N位于在第一平台11上，并且腿部探测传感器11A’位于第一平台11的上方并通过定位配件和第一平台11相连接。在一些实施例中，第一平台11和第二平台12均设置有用于限制检测动物活动范围的闸门15a-b，用以迫使其根据检测或治疗需要分别停留在第一平台11或第二平台12。如图4B所示，在一些实施例中，闸门15a-b下设置有引导闸门向两侧滑动以实现开合功能的导轨16a-b。 [0050] 如上文，足部探测传感器11A-N可包括红外传感器、重力传感器、图像传感器以及荧光探测器中的任意一种或者是其中任意几种的组合，以用于检测动物足部 的疾病。而腿部探测传感器11A’可包括红外传感器和/或图像传感器，以用于检测动物的腿部(例如膝盖)处是否患有劳损或牛腿肿等疾病。 [0051] 研究表明，牛的四肢膝盖，尤其是奶牛前肢关节损伤会严重影响奶牛的舒适度，从而影响其健康以及产奶积极性。在临床上表现为：关节上有凸出柔软的波动性肿胀，或者严重的话还伴有炎性分泌物；若为清亮的液体则为腕关节瘤，俗称水瘤，主要因为与地面摩擦引起。若在整个腿上有界限不明显的弥漫的柔软肿胀，则为牛腿肿病。牛腿肿病也会严重影响奶牛的舒适度。所以，通过设置腿部探测传感器11A’，可以检测牛腿部，尤其是前肢腿部的疾病。腿部探测传感器11A’可包括红外传感器和/或图像传感器，其具体的检测方法可参考上文中描述的对于足部疾病的检测，在此不再重复。 [0052] 综上，探测器11A-N可以设置在第一平台11上或第一平台11的上方，由处理器13分析来自探测器11A-N的检测数据并对其进行分析以产生一个或多个施药信号并输送给第二平台12。这些施药信号包括：动物是否处于第一平台11上，动物是否患有腿足部疾病，动物所患腿足部疾病的种类，治疗相应腿足部疾病所需的药品种类、剂量与浓度等。 [0053] 处理器13和第二平台12可操作地相连，并且处理器13可以根据其产生的施药信号，控制第二平台12包括的分配器121-122向目标对象的腿足部喷射一定剂量的特定药品。可选地，处理器13还可以控制第二平台12包括的分配器121-122向目标对象的腿足部喷射具有特定浓度的特定药品。 [0054] 并且，在一些实施例中，第二平台12还包括药品供给单元14。药品供给单元14为该系统1提供至少一种药品。作为一些实施例，该药品供给单元14能够存储至少一种药品，并可控地将该药品以适合剂量输送到分配器121-122。在一些实施例中，该药品供给单元14包括：储存罐141，用于容纳并提供至少一种药品原液，该药品原液可以是杀菌药品原液或者是抗炎药品原液以及其他。在一些实施例中，药品供给单元14还包括溶剂槽(例如水槽)143和循环混合装置145，用于将药品原液和溶剂进行混合以得到特定浓度的药品。并且，以下将以溶剂槽为水槽而所容纳的溶剂为水作为例子进行说明。 [0055] 作为一些实施例，该水槽143用于容纳并提供水至循环混合装置。作为一些实施例，该循环混合装置145用于充分混合位于该循环混合装置145中的至少一种药品原液以及水。在一些实施例中，储存罐141与循环混合装置145通过管道连通； 在一些实施例中，水槽143与循环混合装置145通过管道连通；在一些实施例中，可以将储存罐141和/或水槽143设置在循环混合装置145的上方；在一些实施例中，可以将储存罐141设置在循环混合装置145的上方、下方或同一水平线。在一些实施例中，可以将水槽143设置在循环混合装置145的上方、下方或同一水平线。 [0056] 进一步，如图1所示，储存罐141和注入泵142保持液体流通，水槽143和注入泵144保持液体流通。注入泵142可以将适量的药品从储存罐141抽出并注入到循环混合装置145内；注入泵144可以将适量的水从水槽143中抽出并注入到循环混合装置145内，从而实现适合浓度药品的制备。 [0057] 在一些实施例中，处理器13与第一平台11可操作的相连，并被配置为可以接收并处理来自第一平台11上一个或多个探测器11A-N实时传输的检测数据。若实时检测数据显示动物已离开第一平台11，处理器13会产生一个或多个判断结果信号，表明动物已处于第二平台12；若实时检测数据显示动物仍处于第一平台11，处理器13不产生任何判断结果信号。下面以探测器为图像传感器为例进行说明。 [0058] 在一些实施例中，第一平台11包括的探测器11A-N为图像传感器，并且图像传感器可以实时动态采集动物蹄部图像。处理器13可以将图像传感器采集的图像与预先存储于处理器13中的系统背景图像(无动物站立于平台之上)进行比对，若采集图像与系统背景图像相似度达到90％，并缺乏动物蹄部特征，则认为动物已经离开第一平台；若采集图像中包括有动物蹄部特征，则认为动物仍处于第一平台。 [0059] 在一些实施例中，第二平台12中还设置有多个重力传感器。重力传感器可以用于感知动物是否位于第二平台12之上。当动物位于第二平台12之上时，重力传感器15会产生一个或多个判断结果信号，并输送给处理器14；当没有动物处于第二平台12之上时，重力传感器15不会产生任何判断结果信号。重力传感器与处理器13可操作地相连，处理器13被配置为可以接收并处理来自重力传感器的一个或多个判断结果信号。 [0060] 在一些实施例中，处理器13被配置为只有当接收到判断结果信号时，才会根据所产生的施药信号向分配器121，122发出是否释放一定剂量适合浓度的药品的指令。如果处理器13未接收到判断结果信号，无论施药信号表明是否需要向牛蹄 施加药品，处理器13都不会向分配器121，122发出释放药品的指令。这样就使得只有当牛处于第二平台上时，才会对其施加药品，从而避免了药品的浪费。 [0061] 第二平台12上设置了一个或多个分配器121，122，分配器121，122包括一个带有许多小孔121a-n的壳体用来放置多个阀门，这些阀门可拆卸的与一系列喷射器相连。分配器121，122与药品供给单元14中的循环混合装置145连通，以将混合液喷洒到动物腿足部。根据一种具体实施方式，一个或多个分配器可以排布成一列或者多列，分别位于第二平台12的不同侧。 [0062] 请依旧参考图1，该牧场虫害防控的系统1所包括的处理器13被配置为基于所产生的施药信号，控制注入泵142，144，以及循环混合装置145的运行参数，从而根据动物的患病情况与患病种类配制出所需浓度所需剂量的特定药品。 [0063] 在一些实施例中，该处理器13和该循环混合装置145相连接，控制该循环混合装置145的混合速度。作为一些实施例，该处理器13和该循环混合装置145通过有线或者无线连接，通过控制循环混合装置的压力调节器、循环泵的功率调节器、注入循环混合装置的混合物的注入量和注入速率，以控制和调节混合速度。作为一些实施例，处理器13通过光学线缆、电学线缆、WiFi、蓝牙、3G、4G、5G、红外等方式和该循环混合装置145相连。作为一些示范实施例， [0064] 在一些实施例中，该处理器13和注入泵142，144相连接，并输入信号以控制注入泵142，144的抽取速度和抽取量。作为一些实施例，该处理器13和该注入泵142，144通过有线或者无线连接，作为一些实施例，处理器13通过光学线缆、电学线缆、WiFi、蓝牙、3G、4G、5G、红外等方式和该注入泵142相连。作为一些实施例，该处理器13通过控制注入泵142的开关阀门、抽取功率等参数，以控制注入泵142的抽取速度和抽取量。作为一些实施例，该处理器 13根据指令或者用户需求，生成控制信号，通过有线或者无线方式发送到注入泵142，该处理器13接收控制信号，并根据控制信号控制注入泵142的抽取速度和抽取量。 [0065] 作为一些实施例，当将要施加药品的动物可以为不同种类或同一种类不同育龄，且该动物群的不同动物需要应用不同药品时，作为一些实施例，应用不同药品指的是药品种类不同、或同一药品浓度不同或所需剂量不同，处理器13能够根据其产生的施药信号，控制循环混合装置145的混合速度、药品的浓度和种类、以及喷射速度和喷射剂量，以对不同的动物喷洒不同的药品。作为一些实施例，药品供给单元14包括一个以上储存罐141以存放不同种类的药品。作为一些实施例，动物群 中包括牛和羊，其中牛需要应用第一药品，羊需要应用第二样品；处理器13将探测器11A-N所采集的检测数据与其存储的数据库进行比对，从而对动物种类作出判断，并将产生一个或多个施药信号；处理器13获取动物的特征参数，例如被检测动物为牛，控制储存罐141提供第一药品至循环混合装置145，充分混合后，发送至分配器121，122，将药品喷射至牛的身上。当被检测动物为羊时，用于实时检测并治疗动物腿足部疾病的系统相应地将第二药品精确地喷射至羊身上。(具体请参考牛的喷射过程，在此不再赘述)。 [0066] 作为一些实施例，当将要施加药品的动物患有不同疾病时，同样需要应用不同药品，作为一些实施例，应用不同药品指的是药品种类不同、或同一药品浓度不同或所需剂量不同，处理器13能够根据其产生的施药信号，控制循环混合装置145的混合速度、药品的浓度和种类、以及喷射速度和喷射剂量，以对不同的动物喷洒不同的药品。作为一些实施例，当动物中既具有患有腐蹄病又具有患有蹄叶炎的动物时。处理器13将探测器11A-N所采集的检测数据与其存储的数据库进行比对，从而对患病种类作出判断，并产生一个或多个对疾病种类进行判断的施药信号。在一些实施例中，药品供给单元14具有一个以上的储存罐141，分别放置有针对不同蹄部疾病的药品原液。处理器13获取患病种类信息，例如该待测动物患有蹄叶炎，则控制储存罐141提供治疗蹄叶炎的药品至循环混合装置145，充分混合后，发送至分配器121-122，将药品喷射至动物身上。对于其余类型的疾病治疗，可参考此过程。 [0068] 本申请还提供一种用于实时检测并治疗腿足部疾病的方法，请参考图5，包括如下步骤：步骤S101，当目标对象位于第一平台上时，由第一平台所包括的一个或多个探测器对于目标对象的腿足部患病情况进行实时检测；步骤S102，由处理器接收来自一个或多个探测器的检测数据，并根据一个或多个检测数据分析目标对象的腿足部患病情况以判断目标对象是否患有腿足部疾病以及疾病的严重程度，并依此产生用于指示是否需要对目标对象施加药品以及所需施加的药品和用量的施药信号；步骤S103，当目标对象位于第二平台时，由第二平台所包括一个或多个分配器于根据处理器产生的施药信号向目标对象的腿足部施加药品。 [0069] 执行步骤S101，当目标对象位于第一平台上时，由第一平台所包括的一个或多个探测器对于目标对象的腿足部患病情况进行实时检测。 [0070] 作为一些实施例，处理器与分配器可操作地相连，并且处理器可根据其产生的施药信号，控制分配器向目标对象的腿足部喷射一定剂量和/或适合浓度的特定药品。 [0071] 执行步骤S102，由处理器接收来自一个或多个探测器的检测数据，并根据一个或多个检测数据分析目标对象的腿足部患病情况以判断目标对象是否患有腿足部疾病以及疾病的严重程度，并依此产生用于指示是否需要对目标对象施加药品以及所需施加的药品和用量的施药信号。 [0072] 作为一些实施例，步骤S102具体包括：对探测器的一个或多个检测数据进行数据预处理，以对于每一个检测数据确定至少一个的特征信息；存储至少一个的特征信息阈值，和存储特征信息阈值与一个或多个腿足疾病以及所需施加的药品和用量的对应关系；以及通过比较至少一个的特征信息与特征信息阈值，判断目标对象是否患有腿足部疾病以及疾病的严重程度，并根据特征信息阈值与一个或多个腿足疾病以及所需施加的药品和用量的对应关系产生用于指示是否需要对目标对象施加药品以及所需施加的药品和用量的施药信号。 [0073] 步骤S103，当目标对象位于第二平台时，由第二平台所包括一个或多个分配器于根据处理器的施药信号向目标对象的腿足部施加药品。 [0074] 作为一些实施例，处理器可以根据第一平台上探测器的实时监测结果进行分析判断动物是否已经离开第一平台，并且当动物已经离开第一平台时，可以产生一个或多个判断结果信号并输送给第二平台；当动物仍然处于第一平台上时，处理器不产生任何判断结果信号。 [0075] 作为一些实施例，第二平台包括重力传感器，方法进一步包括：当目标对象处于第二平台之上时，重力传感器会产生一个或多个判断结果信号，并输送给第二平台；当没有目标对象处于第二平台之上时，重力传感器不会产生任何判断结果信号。 [0076] 综上所述，所述的用于实时监测并治疗腿足部疾病的方法可以解决现有的动物腿足部治疗方法局限性大以及效率低下的问题，实现了对动物腿足部疾病检测与治疗的一体化与自动化，可以系统化地对大批量动物腿足部疾病进行实时检测与治疗，从而可以有效提高大规模牧场的管理效率。 [0077] 应当注意，尽管在上文详细描述中提及了牧场虫害防控系统的若干模块或子模块，但是这种划分仅仅是示例性的而非强制性的。实际上，根据本申请的实施例，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。 [0078] 那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一”、“一个”不排除复数。在本申请的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。 |
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