一种用于试验家禽光喜好行为的装置和方法
阅读：1020发布：2021-03-16
专利汇可以提供一种用于试验家禽光喜好行为的装置和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 实施例 提供了一种用于试验 家禽 光喜好行为的装置和方法，该装置包括：第一 套管 ，第二套管，底盖，顶盖以及设置于所述第一套管与所述第二套管之间并分割成若干饲养腔的多个分隔板，且每个所述分隔板的一组相对边中的一者与所述第一套管的外壁相连，另一者与所述第二套管的内壁相连；相邻的所述饲养腔之间设置有供家禽穿梭的穿梭孔；所述第一套管与各个饲养腔之间设置有供家禽穿梭的穿梭孔；设置在每个所述饲养腔内用于采集家禽活动视频图像的视频采集模 块 ；设置在每个所述饲养腔内的 光源 ，且各个所述饲养腔内的光源的光照强度和/或 波长 不同。采用本发明实施例提供的装置和方法可以使家禽光 生物 学研究的试验结果更加准确。，下面是一种用于试验家禽光喜好行为的装置和方法专利的具体信息内容。
1. 一种用于试验家禽光喜好行为的装置，其特征在于，包括： 第一套管； 套设在所述第一套管外侧，且高度不小于所述第一套管的第二套管，且所述第一套管的顶端与所述第二套管的顶端平齐； 密封设置在所述第二套管的底端的底盖和密封设置在所述第二套管的顶端的顶盖；设置于所述第一套管与所述第二套管之间并分割成若干饲养腔的多个分隔板，且每个所述分隔板的一组相对边中的一者与所述第一套管的外壁相连，另一者与所述第二套管的内壁相连，所述分隔板为具有反光特性的分隔板； 相邻的所述饲养腔之间设置有供家禽穿梭的穿梭孔； 所述第一套管与各个饲养腔之间设置有供家禽穿梭的穿梭孔； 设置在每个所述饲养腔内或所述饲养腔壁用于采集家禽活动视频图像的视频采集模块； 设置在每个所述饲养腔内或所述饲养腔壁的光源，且各个所述饲养腔内的光源的光照强度和/或波长不同。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，还包括： 与所述视频采集模块相连，从所述视频采集模块采集的家禽活动视频图像中提取活动家禽的视频图像序列，根据所述活动家禽的视频图像序列和预先获得的描述家禽活动行为的状态参数建立隐马尔科夫模型，并根据隐马尔科夫模型获得家禽行为状态序列的第一微处理器，所述家禽行为状态序列包括在不同饲养腔内停留的时间、不同饲养腔之间穿梭次数、睡觉时对饲养腔的选择情况、饮食时对饲养腔的选择情况和在不同饲养腔内的运动轨迹中的一种或多种。
3.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，还包括： 开设在所述第二套管上的送料口和用于密封所述送料口的遮挡板。
4.根据权利要求I至3任一项所述装置，其特征在于，还包括： 与所述光源相连，通过生成的PWM信号驱动所述光源产生相应光照强度和波长的光的光源驱动模块； 与所述光源驱动模块相连，当检测到所在饲养腔的光源的光照强度与设定的光照强度不一致时，调整所述光源驱动模块产生的PWM信号的占空比的光照强度传感模块。
5.根据权利要求I所述装置，其特征在于，还包括： 与所述第一微处理器相连，将所述家禽行为状态序列分别与预先获得的正常家禽行为状态序列和预先获得的过激家禽行为状态序列进行比较，在所述家禽行为状态序列与所述过激家禽行为状态序列相匹配时，报警的第二微处理器。
6.根据权利要求I所述装置，其特征在于，还包括： 与所述第一微处理器相连，将所述家禽行为状态参数上传至远程数据中心的第三微处理器。
7. 一种用于试验家禽光喜好行为的方法，其特征在于，应用于权利要求I所述装置，包括： 设置每一饲养腔内光源的光照强度和/或波长； 将待试验的家禽放置于第一套管的内部，以便所述待试验的家禽通过每一饲养腔与第一套管之间的穿梭孔穿梭至各个饲养腔中；开启视频采集模块，以使所述视频采集模块采集在各个饲养腔中的家禽活动视频图像。
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，还包括： 从所述视频采集模块采集的家禽活动视频图像中提取活动家禽的视频图像序列；根据所述活动家禽的视频图像序列和预先获得的描述家禽活动行为的状态参数建立隐马尔科夫模型； 根据隐马尔科夫模型获得家禽行为状态序列，所述家禽行为状态序列包括：在不同饲养腔内停留的时间、不同饲养腔之间穿梭次数、睡觉时对饲养腔的选择情况、饮食时对饲养腔的选择情况和在不同饲养腔内的运动轨迹中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，获得描述家禽活动行为的状态参数包括： 获取家禽活动行为特征参数； 根据所述家禽活动行为特征参数利用数据融合方法得到所述描述家禽活动行为的状态参数。
10.根据权利要求7所述方法，其特征在于，还包括： 检测到一饲养腔中的光源的光照强度与设置的光照强度不同时，调整光源驱动模块产生的PWM信号的占空比，以使所述光源生成与所述占空比对应光照强度的光。
11.根据权利要求7所述方法，其特征在于，还包括： 将所述家禽行为状态序列分别与预先获得的正常家禽行为状态序列和预先获得的过激家禽行为状态序列进行比较； 在所述家禽行为状态序列与所述过激家禽行为状态序列相匹配时，发出报警信号。
12.根据权利要求11所述方法，其特征在于，获得过激反应家禽行为状态序列包括： 从所述视频采集模块采集的过激家禽活动视频图像中提取过激活动家禽的视频图像序列； 根据所述过激活动家禽的视频图像序列和预先获得的描述家禽活动行为的状态参数建立隐马尔科夫模型； 根据隐马尔科夫模型获得过激家禽行为状态序列。
一种用于试验家禽光喜好行为的装置和方法
技术领域
[0001] 本发明涉及设施家禽养殖领域，更具体的说，是涉及一种用于试验家禽光喜好行为的装置和方法。
背景技术
[0002] 现有技术中常使用人工光源(人工光源包括白炽灯和荧光灯）研究家禽对光的光照强度和波长的喜好。为了获得所需要波长和光照强度的光，常通过不同的颜色过滤器、滤光纸、耐温胶片和不同种颜色的网片滤光，或者通过远镜组、干涉滤色片、中性衰减片、反射镜和毛玻璃组成的光路过滤出所需波长的光谱；以及通过调压变压器调节出所需要光照强度的光。
[0003] 在通过上述方法滤出的相应波长的光的半波宽在30nm左右，精度低。通过调压变压器调节出相应光照强度的光源的波长会发生偏移导致测量结果存在误差。
[0004] 综上，通过现有技术滤出的光与所需要光的波长和光照强度存在误差，导致试验结果不准确。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种用于试验家禽光喜好行为的装置和方法，以克服现有技术中由于滤出的光与所需要光的波长和光照强度存在误差，导致试验结果不准确的问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 一种用于试验家禽光喜好行为的装置，包括：
[0008] 第一套管；
[0009] 套设在所述第一套管外侧，且高度不小于所述第一套管的第二套管，且所述第一套管的顶端与所述第二套管的顶端平齐；
[0010] 密封设置在所述第二套管的底端的底盖和密封设置在所述第二套管的顶端的顶盖;
[0011] 设置于所述第一套管与所述第二套管之间并分割成若干饲养腔的多个分隔板，且每个所述分隔板的一组相对边中的一者与所述第一套管的外壁相连，另一者与所述第二套管的内壁相连，所述分隔板为具有反光特性的分隔板；
[0012] 相邻的所述饲养腔之间设置有供家禽穿梭的穿梭孔；
[0013] 所述第一套管与各个饲养腔之间设置有供家禽穿梭的穿梭孔；
[0014] 设置在每个所述饲养腔内或所述饲养腔壁用于采集家禽活动视频图像的视频采集模块；
[0015] 设置在每个所述饲养腔内或所述饲养腔壁的光源，且各个所述饲养腔内的光源的光照强度和/或波长不同。
[0016] 优选地，还包括：[0017] 与所述视频采集模块相连，从所述视频采集模块采集的家禽活动视频图像中提取活动家禽的视频图像序列，根据所述活动家禽的视频图像序列和预先获得的描述家禽活动行为的状态参数建立隐马尔科夫模型，并根据隐马尔科夫模型获得家禽行为状态序列的第一微处理器，所述家禽行为状态序列包括在不同饲养腔内停留的时间、不同饲养腔之间穿梭次数、睡觉时对饲养腔的选择情况、饮食时对饲养腔的选择情况和在不同饲养腔内的运动轨迹中的一种或多种。
[0018] 优选地，还包括：
[0019] 开设在所述第二套管上的送料口和用于密封所述送料口的遮挡板。 [0020] 优选地，还包括：
[0022] 与所述光源驱动模块相连，当检测到所在饲养腔的光源的光照强度与设定的光照强度不一致时，调整所述光源驱动模块产生的PWM信号的占空比的光照强度传感模块。
[0023] 优选地，还包括：
[0024] 与所述第一微处理器相连，将所述家禽行为状态序列分别与预先获得的正常家禽行为状态序列和预先获得的过激家禽行为状态序列进行比较，在所述家禽行为状态序列与所述过激家禽行为状态序列相匹配时，报警的第二微处理器。
[0025] 优选地，还包括：
[0026] 与所述第一微处理器相连，将所述家禽行为状态参数上传至远程数据中心的第三微处理器。
[0028] 设置每一饲养腔内光源的光照强度和/或波长；
[0029] 将待试验的家禽放置于第一套管的内部，以便所述待试验的家禽通过每一饲养腔与第一套管之间的穿梭孔穿梭至各个饲养腔中；
[0030] 开启视频采集模块，以使所述视频采集模块采集在各个饲养腔中的家禽活动视频图像。
[0031] 优选地，还包括：
[0032] 从所述视频采集模块采集的家禽活动视频图像中提取活动家禽的视频图像序列；
[0033] 根据所述活动家禽的视频图像序列和预先获得的描述家禽活动行为的状态参数建立隐马尔科夫模型；
[0034] 根据隐马尔科夫模型获得家禽行为状态序列，所述家禽行为状态序列包括：在不同饲养腔内停留的时间、不同饲养腔之间穿梭次数、睡觉时对饲养腔的选择情况、饮食时对饲养腔的选择情况和在不同饲养腔内的运动轨迹中的一种或多种。
[0035] 优选地,获得描述家禽活动行为的状态参数包括：
[0036] 获取家禽活动行为特征参数；
[0037] 根据所述家禽活动行为特征参数利用数据融合方法得到所述描述家禽活动行为的状态参数。
[0038] 优选地，还包括：[0039] 检测到一饲养腔中的光源的光照强度与设置的光照强度不同时，调整光源驱动模块产生的PWM信号的占空比，以使所述光源生成与所述占空比对应光照强度的光。
[0040] 优选地，还包括：
[0041] 将所述家禽行为状态序列分别与预先获得的正常家禽行为状态序列和预先获得的过激家禽行为状态序列进行比较；
[0042] 在所述家禽行为状态序列与所述过激家禽行为状态序列相匹配时，发出报警信号。
[0043] 其中，获得过激反应家禽行为状态序列包括：
[0044] 从所述视频采集模块采集的过激家禽活动视频图像中提取过激活动家禽的视频图像序列；
[0045] 根据所述过激活动家禽的视频图像序列和预先获得的描述家禽活动行为的状态参数建立隐马尔科夫模型；
[0046] 根据隐马尔科夫模型获得过激家禽行为状态序列。
[0047] 经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，采用本发明实施例提供的一种用于试验家禽光喜好行为的装置，该装置是包括两个同轴套管，即第一套管和第二套管，两个同轴套管之间的空间被分隔板分隔成多个饲养腔，而每个饲养腔均设置有光源，各个光源发出的光的波长和光照强度可以不同，在养殖家禽时，可以将相应的家禽养殖在具有相应光照强度和波长的饲养腔里，这样就不需要利用现有技术的方法将光进行过滤，而是让光源直接发射出所需的光，所以不会影响试验结果，使实验结果更加准确。进一步的，该装置包括相邻的所述饲养腔之间设置有供家禽穿梭的穿梭孔以及设置在每个所述饲养腔内用于采集家禽活动视频图像的视频采集模块，当试验家禽对光喜好行为时，可以设置各个光源发射不同光照强度和波长的光，然后启动视频采集模块录制家禽的行为，从而实现了在不同波长和光照强度的光的照射下，对家禽行为连续和实时的观察。附图说明
[0048] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0049] 图I为本发明实施例公开的第一种用于试验家禽光喜好行为的装置的结构示意图；
[0050] 图2为本发明实施例提供的一种调节光源的光照强度和波长的装置的结构示意图；
[0051] 图3为本发明实施例提供的一种分析视频序列的装置的结构示意图；
[0052] 图4为本发明实施例提供的第一种用于试验家禽光喜好行为的方法流程图；
[0053] 图5为本发明实施例提供的第二种用于试验家禽光喜好行为的方法流程图。
具体实施方式
[0054] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0055] 实施例一
[0056] 请参阅附图1，为本发明实施例公开的第一种用于试验家禽光喜好行为的装置的结构示意图，该装置包括：第一套管101、第二套管102、顶盖103、底盖104、分隔板105、视频采集模块106以及光源107，其中：
[0057] 第二套管102套设在第一套管101外侧，第二套管102的度不小于第一套管101，且第一套管101的顶端与第二套管102的顶端平齐。
[0058] 顶盖103密封设置在第二套管102的顶端，底盖104密封设置在第二套管102的底端。
[0059] 分隔板105设置于第一套管101与第二套管102之间，且每个分隔板105的一组相对边中的一者与第一套管101的外壁相连，另一者与第二套管102的内壁相连，分隔板为具有反光特性的分隔板。分隔板105将第一套管101与第二套管102之间的空间分为若干个饲养腔。
[0060] 为了清楚的显示分隔板105，所以将分隔板105涂黑了，如图I所示。
[0061] 优选的，分隔板105为突光布。
[0062] 相邻的饲养腔之间设置有供家禽穿梭的穿梭孔。
[0063] 这样家禽可以在各个饲养腔之间穿梭，每一分隔板的底端均与第二套管102的底端平齐，且每一分隔板上开设有孔，该孔为相邻的饲养腔之间的穿梭孔。
[0064] 每一分隔板105的底端与底盖104具有第一间隙,该第一间隙为相邻饲养腔之间的穿梭孔。
[0065] 视频采集模块106设置在每个饲养腔内或饲养腔壁用于采集家禽活动视频图像。
[0066] 饲养腔壁是由内壳101的外侧、夕卜壳102的内侧、底盖104、顶盖103以及分隔板105组成。
[0067] 光源107设置在每个饲养腔内或饲养腔壁,且各个饲养腔内或饲养腔壁的光源的光照强度和/或波长不同。
[0068] 优选的，第二套管102上开设有送料口和用于密封该送料口的遮挡板。
[0069] 本发明实施例，该装置是包括两个同轴套管，即第一套管和第二套管，两个同轴套管之间的空间被分隔板分隔成多个饲养腔，而每个饲养腔均设置有光源，各个光源发出的光的波长和光照强度可以不同，在养殖家禽时，可以将相应的家禽养殖在具有相应光照强度和波长的饲养腔里，这样就不需要利用现有技术的方法将光进行过滤，而是让光源直接发射出所需的光，所以不会影响试验结果，使实验结果更加准确。进一步的，该装置包括相邻的所述饲养腔之间设置有供家禽穿梭的穿梭孔以及设置在每个所述饲养腔内用于采集家禽活动视频图像的视频采集模块，当试验家禽对光喜好行为时，可以设置各个光源发射不同光照强度和波长的光，然后启动视频采集模块录制家禽的行为，从而实现了在不同波长和光照强度的光的照射下，对家禽行为连续和实时的观察。
[0070] 图I中的试验家禽光喜好行为的装置中的第一套管101和第二套管102均为正六棱柱，一共有六个饲养腔，图I中并未画出视频米集模块106以及光源107,但是第一套管101和第二套管102并不限定于正六棱柱，还可以为其他形状。第一套管101与第二套管102之间并不限定于六个饲养腔，只要是两个或两个以上即可，为了附图更加清晰，并未在图中画出穿梭孔，穿梭孔的形状可以是任意形状，只要家禽可以通过即可。
[0071] 为了本领域技术人员更加理解本发明实施例，下面还举一具体例子，对实施例一进行说明。
[0072] 若利用图I中的试验家禽光喜好行为的装置研究鸡的光喜好行为，由于I平米大约养9只鸡，如果需要养殖9只鸡，那么第二套管102的横截面的边长可以为130cm，第一套管101横截面的边长可以为50cm,顶盖103与底盖104的距尚为200cm。从图I中可以看出第一套管101的表面的形状为长方形，每一长方形的大小可以为50CmX160Cm，下端留出40cm的高度供家禽自由穿行。六个长方形的大小也可以为50cmX200cm，这是需要在第一套管上设置穿梭孔，该穿梭孔的高度可以为40cm。
[0073] 每个分隔板的大小为80cmX140cm，下端留出40cm的高度供家禽自由穿行，上端 留出20cm的高度供视频采集模块安装，每个分隔板的大小也可以为80cmX 200cm，此时需 要在每个分隔板上开设供家禽穿梭的穿梭孔，和供放置视频采集模块的放置槽。
[0075] 光源107的高度可以在150cm至200cm之间。
[0076] 实施例二
[0077] 本发明实施例还提供了第二种用于试验家禽光喜好行为的装置，该装置包括：第一套管101、第二套管102、顶盖103、底盖104、分隔板105、视频采集模块106、光源107以及第一微处理器，其中：
[0078] 第二套管102套设在第一套管101外侧，第二套管102的度不小于第一套管101，且第一套管101的顶端与第二套管102的顶端平齐。
[0079] 顶盖103密封设置在第二套管102的顶端，底盖104密封设置在第二套管102的底端。
[0081] 分隔板105设置于第一套管101与第二套管102之间，且每个分隔板105的一组相对边中的一者与第一套管101的外壁相连，另一者与第二套管102的内壁相连，分隔板为具有反光特性的分隔板。分隔板105将第一套管101与第二套管102之间的空间分为若干个饲养腔。
[0082] 优选的，分隔板105可以为突光布。因为突光布具有反光的特性,可以使各个饲养腔内的光照分布更加均匀。
[0083] 相邻的饲养腔之间设置有供家禽穿梭的穿梭孔。
[0084] 这样家禽可以在各个饲养腔之间穿梭，每一分隔板的底端均与第二套管102的底端平齐，且每一分隔板上开设有孔，该孔为相邻的饲养腔之间的穿梭孔。
[0085] 每一分隔板105的底端与底盖104具有第一间隙,该第一间隙为相邻饲养腔之间的穿梭孔。
[0086] 视频采集模块106设置在每个饲养腔内或饲养腔壁用于采集家禽活动视频图像。
[0087] 优选的，每个分隔板的顶侧(称分隔板与底盖104接近的一端为底侧，分隔板与顶盖103接近的一端为顶侧)与外壳104的顶端具有一定的间隙，以便放置视频采集模块106，或者分隔板的顶侧与外壳104的顶端相连，而分隔板的顶侧设置有一用于放置视频采集模块106的放置孔。
[0088] 视频采集模块106可以360度采集视频，不仅能够拍摄第一套管101内部也可以拍摄到第一套管101与第二套管102之间的饲养腔。当然视频采集模块106也可以是小角度摄像头。
[0090] 0V7620摄像头内部的可编程功能寄存器设置有上电模式和SCCB编程模式。本发 明实施例可以采用SCCB编程模式，SCCB编程模式可以连续扫描8位RGB数据输出。SCCB是简化的I2C协议，SIO-O是串行双向数据线，SI0-1是串行时钟输入线，相当于I2C协议中的SCL和SDA。SCCB总线时序与I2C基本相同，一个传输单元的第9位为它的响应信号ACK，分为NA位和Don’ tcare位。NA位由主机产生，Don’ t care位由从机产生，由于SCCB不支持对多字节的连续读写，NA位必须保持高电平。另外，在SCCB中没有重复起始的概念，因此在SCCB读周期中，当主机发送片内寄存器的地址之后，必须发送总线停止条件，不然发送读命令时，从机将不能正确产生Don’ t care响应信号。
[0091] 光源107设置在每个饲养腔内或饲养腔壁，且各个饲养腔内的光源的光照强度和/或波长不同。
[0093] 光源107发出光的波长可以为：370nm-420nm(紫光）、420nm-500nm(蓝光）、500nm-560nm(绿光)、560nm_590nm (黄光)、591nm_610nm (橙光)、620_700nm(红光)六种颜色波长或者同一颜色不同波长或者不同色温的白光。第一套管101内部的光源可以为色温6000K以上，3200K-6000K及3200K以下的暖白光，也可以无光。
[0094] 第一微处理器与视频采集模块106相连，从视频采集模块106采集的家禽活动视频图像中提取活动家禽的视频图像序列，根据所述活动家禽的视频图像序列和预先获得的描述家禽活动行为的状态参数建立隐马尔科夫模型，并根据隐马尔科夫模型获得家禽行为状态序列。
[0095] 家禽行为状态序列包括在不同饲养腔内停留的时间、不同饲养腔之间穿梭次数、睡觉时对饲养腔的选择情况、饮食时对饲养腔的选择情况和在不同饲养腔内的运动轨迹中的一种或多种。
[0096] 第一微处理器可以是高性能、低功耗的8位ATm egal6单片机。
[0097] 本发明实施例具有实施例一的有益效果，且由于本发明实施例是通过第一微处理器分析家禽的行为，不需要人为分析，所以得到的家禽喜好行为更加客观，从而也更加准确。
[0098] 实施例三
[0099] 本发明实施例还提供了第三种用于试验家禽光喜好行为的装置的，该装置包括：第一套管101、第二套管102、顶盖103、底盖104、分隔板105、视频采集模块106、光源107、第一微处理器201、光源驱动模块202以及光照强度传感模块203，其中：[0100] 第一套管101、第二套管102、顶盖103、底盖104、分隔板105、视频采集模块106、光源107、第一微处理器201的连接关系与实施例一和实施例二所述相同。
[0101] 请参阅图2，为本发明实施例提供的一种调节光源的光照强度和波长的装置的结构示意图，该装置包括光源107、光源驱动模块202以及光照强度传感模块203。
[0102] 请参阅图3，为本发明实施例提供的一种分析视频序列的装置的结构示意图，该装置包括：视频采集模块106以及第一微处理器201。
[0103] 优选的，第二套管102上开设有送料口和用于密封所述送料口的遮挡板。
[0104] 光源驱动模块202与光源107相连，光源驱动模块202通过自身生成的PWM信号驱动光源107产生相应光照强度的光。
[0105] 光照强度传感模块203与光源驱动模块202相连，当检测到所在饲养腔的光源的光照强度与设定的光照强度不一致时，调整光源驱动模块202产生的PWM信号的占空比。
[0106] 本发明实施例提供的装置还包括：
[0107] 第二微处理器111，第二微处理器111与第一微处理器201相连，将家禽行为状态序列分别与预先获得的正常家禽行为状态序列和预先获得的过激家禽行为状态序列进行比较，在所述家禽行为状态序列与所述过激家禽行为状态序列相匹配时，报警。
[0108] 本发明实施例提供的装置还包括：
[0109] 第三微处理器112，第三微处理器112与第一微处理器201相连，用于将所述家禽行为状态参数上传至远程数据中心。
[0110] 第一微处理器109、第二微处理器112以及第三微处理器113可以是同一微处理器，也可以使具有相应功能的不同微处理器。
[0111] 第一微处理器109、第二微处理器112以及第三微处理器113可以是高性能、低功耗的8位ATm egal6单片机，该单片机具有如下特点：16k字节的系统内可编程Flash (具有同时读写的能力）；512字节EEPR0M;lk字节SRAM; 32个通用I/O 口线；32个通用工作寄存器，用于边界扫描的JTAG接口，支持片内调试与编程，3个具有比较模式的灵活的定时器/计数器；可编程串行接口 ；低功耗空闲和掉电方式等，支持C语言编程。同时内置模数转换，在连接外部电路时可省去外部模数转换电路。下位机程序要求完成数据的采集、转换以及与上位机的通讯等功能。程序应包括主程序初始化、检测程序、测量子程序和串行通讯程序。上位机要求实现人机交互的界面，建立数据库。ATmegaie内置的RC振荡线路可产生1M，2M, 4M, 8M的振荡频率，但在要求较高场合一般使用外部晶振线路。Yl为石英晶体振荡器，C15和C16为容值相等的两个电容，单片机采用+5V电压供电，并在P7 口接入上拉电阻和一个发光的二极管，起到电源指示作用。
[0112] 用于试验家禽光喜好行为的装置内会产生一系列有害的气体，如氨气、硫化氢、一氧化碳和二氧化碳等，严重污染装置中的环境，当有害气体的浓度高于一定值时，可以引发家禽群出现呼吸道等疾病，甚至会造成家禽的大批死亡，使家禽群生产性能下降，养家禽生产效益降低。因此，在研究光对家禽养殖过程中的影响的同时，需要检测有害气体，以分析家禽的生产性能。因此，本发明实施例提供的装置还可以包括：有害气体传感器，该有害气体传感器在测到有害气体时，产生相应的信号，然后将信号传输到单片机，单片机进行数据分析，得出有害气体的浓度，当有害气体浓度大于预设浓度值时，产生报警信号。
[0114] 上述本发明公开的实施例中详细描述了装置，本发明的装置可应用于很多应用场景中，因此本发明还公开了几种使用该装置的方法，下面给出具体的实施例进行详细说明。
[0115] 实施例四
[0116] 请参阅图4，为本发明实施例提供的第一种用于试验家禽光喜好行为的方法流程图，该方法应用于上述装置实施例所述装置，该方法包括：
[0117] 步骤S401 :设置每一饲养腔内光源的光照强度和/或波长。
[0118] 步骤S402 :将待试验的家禽放置于第一套管的内部，以便所述待试验的家禽通过每一饲养腔与第一套管之间的穿梭孔穿梭至各个饲养腔中。
[0119] 步骤S403 :开启视频采集模块，以使所述视频采集模块采集在各个饲养腔中的家 禽活动视频图像。
[0120] 优选的，可以将上述任一装置置于黑暗封闭的环境中，在进行家禽光喜好行为试验。采用本发明实施例提供的一种用于试验家禽光喜好行为的方法，将待试验的家禽放置与第一套管的内部，由于第一套管与各个饲养腔之间设置有供家禽穿梭的穿梭孔，所以家禽可以从第一套管与各个饲养腔之间的穿梭孔穿梭至其他饲养腔中，而且第一套管位于试验家禽光喜好行为装置的中心，所以家禽穿梭于各个饲养腔的几率是相同的，所以实验结果更加准确。在放置待试验的家禽后，就可以开启视频采集模块，采集家禽的行为了。
[0121] 而且试验家禽光喜好行为装置中的光源发出的光的光照强度和波长为预设值，所以不用通过现有技术的方法对光源进行滤光，所以光源的光照强度和波长也没有误差，从而使试验结果更加准确。
[0122] 实施例五
[0123] 请参阅图5，为本发明实施例提供的第二种用于试验家禽光喜好行为的方法流程图，该方法应用于上述装置实施例所述装置，该方法包括：
[0124] 步骤S501 :设置每一饲养腔内光源的光照强度和/或波长。
[0125] 步骤S502 :将待试验的家禽放置于第一套管的内部，以便所述待试验的家禽通过每一饲养腔与第一套管之间的穿梭孔穿梭至各个饲养腔中。
[0126] 步骤S503 :开启视频采集模块，以使所述视频采集模块采集在各个饲养腔中的家禽活动视频图像。
[0127] 步骤S504 :从所述视频采集模块采集的家禽活动视频图像中提取活动家禽的视频图像序列。
[0128] 步骤S505 :根据所述活动家禽的视频图像序列和预先获得的描述家禽活动行为的状态参数建立隐马尔科夫模型。
[0129] 视频图像序列是指在不同时间、不同方位对目标依序连续获取的系列图像。活动家禽的视频图像序列包括：采食的家禽、饮水的家禽、斗殴的家禽和啄癖的家禽等等。
[0130] 获得的描述家禽活动行为的状态参数的方法包括：获取家禽活动行为特征参数；根据所述家禽活动行为特征参数利用数据融合方法得到所述描述家禽活动行为的状态参数。
[0131] 获取家禽活动行为特征参数的方法可以为：
[0132] 首先，采用椭圆为基准形状对家禽的外形建模，即采用多个椭圆的组合(多个椭圆之间可重叠）来拟合近似家禽。其次，通过计算建模椭圆的长轴、短轴以及曲率等参数来描述家禽处于不同的活动行为状态。所以家禽活动行为特征参数为建模家禽行为所采用的椭圆的长轴、短轴以及曲率等参数的集合。
[0133] 例如，定义长轴参数L，当L在[al，a2]范围内时，认为家禽在静止休息；当L在[bl，b2]范围时，认为家禽在饮水；当L在[cl，c2]范围时，认为家禽在斗殴。那么，长轴参数L即为一个家禽活动行为参数。这组参数是在实施实际监控前，通过大量的实验视频数据采集确定的。在实际实时监控时，对时间区间[tl，t2]范围内，采集到每一帧图像的家禽的进行椭圆建模，并计算建模椭圆的长轴参数L，通过数据融合技术，将这段时间内计算的所有的长轴参数L的值进行融合，获得一个这段时间区间内建模家禽的椭圆的长轴参数L的值，这个值就是家禽活动状态参数。然后将这个状态参数与先前活动的行为参数进行对t匕，判断[tl，t2]这段时间内，家禽处于哪个活动状态。
[0134] 数据融合方法是指利用计算机对按时序获得的若干观测信息，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需的决策和评估任务而进行的信息处理技术。
[0135] 步骤S506 :根据隐马尔科夫模型获得家禽行为状态序列。
[0136] 所述家禽行为状态序列包括：在不同饲养腔内停留的时间、不同饲养腔之间穿梭次数、睡觉时对饲养腔的选择情况、饮食时对饲养腔的选择情况和在不同饲养腔内的运动轨迹中的一种或多种。
[0137] 步骤S507 :检测到一饲养腔中的光源的光照强度与设置的光照强度不同时，调整光源驱动模块产生的PWM信号的占空比，以使所述光源生成与所述占空比对应光照强度的光。
[0138] 步骤S508 :将所述家禽行为状态序列分别与预先获得的正常家禽行为状态序列和预先获得的过激家禽行为状态序列进行比较。
[0139] 获得过激反应家禽行为状态序列的方法包括：从所述视频采集模块采集的过激家禽活动视频图像中提取过激活动家禽的视频图像序列；根据所述过激活动家禽的视频图像序列和预先获得的描述家禽活动行为的状态参数建立隐马尔科夫模型；根据隐马尔科夫模型获得过激家禽行为状态序列。
[0140] 步骤S509 :在所述家禽行为状态序列与所述过激家禽行为状态序列相匹配时，发出报警信号。
[0141] 步骤S507、步骤S508与步骤S509为优选步骤，本发明实施例可以没有这三个步骤。
[0142] 为了本领域技术人员更加理解本发明实施例，下面在举几个具体例子对上述实施例进行说明。
[0143] 案例一，研究家禽对不同光照颜色的喜厌特性，将光源颜色分别换成红色、黄色、绿色、蓝色、紫色、白色，第一套管内部无光且不放置饲料和饮水，各个饲养腔中的光源可以发出不同颜色的光，且各个饲养腔中放置等量的饲料和饮水，并每日定时补充，将家禽放于第一套管内部，让其在不同的饲养腔中生活，通过视频采集模块采集家禽每日的活动情况，通过第一微处理器分析得到整个实验期间家禽在不同饲养腔中停留的总时间，从而得到家禽对某种或某几种颜色光的喜好情况。
[0144] 案例二 ：研究家禽对不同光照强度的喜厌特性，将所有的光源固定为同一个颜色且同一波长，比如将同一波长的红色或者同一波长的白色的光限定同一色温(如3000K)，然后调节各个饲养腔中的光照强度分别为lOlx，201x, 301x, 401x, 501x, 601x，其他条件一致，通过视频采集模块采集家禽的行为情况从而得到家禽对光照强度的喜厌特性。
[0146] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的装置相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见装置部分说明即可。
[0147] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM)、内存、只读存储器（ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术 领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0148] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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