本發明屬于智能識別，具體涉及一種生豬產地檢疫智能輔助方法。

背景技術：

1、生豬產地檢疫是生豬生產銷售流程中的必要環節，須由官方檢疫人員開具證明方可進入下一環節，目標疫病包括口蹄疫、非洲豬瘟、經典豬瘟、豬繁殖與呼吸綜合癥、炭疽、豬丹毒等，這些疾病對生豬生產和豬肉產品消費安全具有至關重要的影響。

2、當前生豬產地檢疫主要依賴于基層官方獸醫，檢疫方法主要基于基層官方獸醫經驗性的目測檢查。然而調研顯示，從事生豬產地檢疫的基層官方獸醫人員嚴重缺乏、年齡老化，部分基層官方獸醫技術能力不足，且檢疫時間和條件與報檢單位需求不一致，影響生豬防疫和生豬產品質量安全。因此，建立一套生豬疫病發現、防控、報警、全時可檢疫的智能化、現代化檢疫輔助系統，對于提高生豬養殖銷售環節疫病監測效能、保障生豬產業穩步發展與生豬產品質量安全具有重要的實際意義。

3、現有的生豬檢疫方法主要針對生豬屠宰環節或日常養殖環節，如已公開的發明專利“一種用于生豬的檢疫系統及檢疫方法”（公開號cn117324287a），通過檢測生豬屠宰后頭部、內臟、酮體等部位的病狀特征，未屠宰前無法對疫病進行識別；已公開的發明專利“一種病疫生豬的識別方法和識別系統”（公開號cn115968810b）提出在生豬養殖環節應用電子耳標和rfid技術監測生豬行為和體溫異常，但無法對產地檢疫已明確的病種進行具體識別，并未考慮與官方檢疫人員的對接。對于生豬產地檢疫環節，暫未發現相關專利明確提出具體的檢疫輔助方法、流程與系統。本發明提出基于多模態融合機器視覺算法的產地檢疫輔助方法，采集生豬的體表、聲音、溫度信息判斷患病情況，有助于輔助官方產地檢疫人員提升生豬出欄早期疫病發現水平，避免患病生豬在養殖、運輸等環節傳播擴散疫病。

技術實現思路

1、本發明旨在提供一種生豬產地檢疫智能輔助方法，利用物聯網、大數據、人工智能等先進技術，結合生豬養殖場的生產管理系統，實現自動化、數字化的檢疫流程，以解決傳統人工檢疫方式效率低、人工成本高、檢疫效果不佳的問題。

2、為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種生豬產地檢疫智能輔助方法，該方法包括如下步驟：

3、原始數據采集步驟：在生豬產地檢疫通道部署數據采集及傳輸裝置，對經過的待檢生豬進行視頻信息、溫度信息、音頻信息的原始數據采集，將原始數據數據實時傳輸至處理器；

4、數據處理步驟：對生豬產地檢疫的原始數據依次進行數據清洗、標準化與歸一化的預處理操作，確保數據的一致性和有效性，并根據檢疫數據特征和建模需求進行數據增強操作，優化并擴充數據集，進而結合專家意見對目標疫病進行標注；

5、目標檢測模型建立與優化步驟：構建生豬產地檢疫疾病檢測模型，從圖譜樣本集中提取目標疫病的關鍵體表特征，經特征選擇后開展模型訓練，并基于測試結果對生豬產地檢疫疾病檢測模型進行驗證和優化；

6、智能輔助識別與預警步驟：將生豬產地檢疫現場數據接入已構建的生豬產地檢疫疾病檢測模型，基于生豬體表特征對患病情況進行識別，若檢測到指定病癥或非指定異常時，將推測結果輸出到檢疫智能輔助終端顯示，并控制警報器發出提示，同時對潛在患病生豬進行鎖定標記。

7、進一步地，所述原始數據采集步驟中的生豬產地檢疫通道具體為：

8、傳統的產地檢疫固定通道或者可移動式小型通道系統。

9、進一步地，所述原始數據采集步驟中的數據采集及傳輸裝置具體包括：

10、在生豬產地檢疫通道的前段部署的rgb視頻采集裝置、紅外熱成像儀、錄音設備、溫度傳感器；在生豬產地檢疫通道的中段部署的異常目標提示與標記裝置，包括警報器、噴碼機；在生豬產地檢疫通道的后段部署的可銜接自動分流處理裝置，用于對檢疫結果不同的生豬執行自動化分區。

11、進一步地，所述數據處理步驟中的預處理操作具體包括：

12、數據清洗、標準化與歸一化。

13、進一步地，所述數據處理步驟中的數據增強操作具體包括：

14、對圖像進行直方圖均衡化，以獲取更清晰的圖像；

15、利用生成式人工智能法繪制具有相似特征的待檢圖像；

16、對已有圖像翻轉、鏡像形成新的圖像，從而擴充數據集。

17、進一步地，所述數據處理步驟中的目標疫病具體包括：《檢疫規程》內已明確規定的疾病，口蹄疫、非洲豬瘟、經典豬瘟、豬繁殖與呼吸綜合征、炭疽、豬丹毒，同時還包括其他異常狀態，用于表示既非《檢疫規程》中規定疾病，也非常規健康狀態的生豬。

18、進一步地，所述數據處理步驟中對目標疫病進行標注具體為：

19、采用labelme工具對《檢疫規程》列明病癥和其他異常進行標注，將標簽分別列為：fmd、asf、csf、prrs、anthrax、ery、specific，分別代表口蹄疫、非洲豬瘟、經典豬瘟、豬繁殖與呼吸綜合征、炭疽、豬丹毒和其他異常。

20、進一步地，所述目標檢測模型建立與優化步驟中的開展模型訓練具體包括：

21、構建生豬產地檢疫疾病檢測模型，設置訓練輪數為300，圖像分辨率大小為640×480，訓練生豬產地檢疫疾病檢測模型的算法包括svm、knn、決策樹、隨機森林、線性回歸、k平均；

22、每輪訓練結束時，驗證生豬產地檢疫疾病檢測模型的precision、recall、f1-score、accuracy、map50-95指標，并保留map50指標最高的生豬產地檢疫疾病檢測模型。

23、進一步地，所述目標檢測模型建立與優化步驟中的對生豬產地檢疫疾病檢測模型進行驗證和優化的方法具體為：

24、生豬產地檢疫疾病檢測模型的優化方法包括梯度下降法、牛頓法、擬牛頓法、共軛梯度法；

25、生豬產地檢疫疾病檢測模型的驗證方法包括留出法、交叉驗證法、自助法。

26、進一步地，所述智能輔助識別與預警步驟中的對潛在患病生豬進行鎖定標記包括：

27、當檢測到指定病癥或異常時，對潛在患病生豬采用目標定位追蹤、噴涂物理標記。

28、與現有技術相比，本發明的優點是：

29、（1）本發明提出基于多模態融合機器視覺算法對產地檢疫過程中生豬健康狀況進行識別，并指明了配套檢疫設施架構與輔助檢疫流程，有望實現對大量生豬快速、準確的疫病輔助檢測，為官方檢疫人員高效提供關鍵信息，有助于規范化、智能化產地檢疫流程，解決當前產地檢疫人員缺乏、效能偏低等問題。

30、（2）本發明不僅能夠對《檢疫規程》里已明確規定的疾病進行識別，還提出對未明確病種的異常檢測結果加設其他異常狀態，有助于及時發現新型疾病。

31、（3）本發明提出了明確的產地檢疫過程中發現病情、處理病情全流程自動化方法，隨著算法的不斷迭代更新，有望由輔助檢疫逐漸發展為替代部分檢疫流程，逐步解放檢疫勞動力，推動生豬產地檢疫智慧化水平的提升。

技術特征：

1.一種生豬產地檢疫智能輔助方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述原始數據采集步驟中的生豬產地檢疫通道具體為：

3.如權利要求1所述的方法，所述原始數據采集步驟中的數據采集及傳輸裝置具體包括：

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述數據處理步驟中的預處理操作具體包括：

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述數據處理步驟中的數據增強操作具體包括：

6.如權利要求1所述的一種生豬產地檢疫智能輔助方法，其特征在于，所述數據處理步驟中的目標疫病具體包括：《檢疫規程》內已明確規定的疾病，口蹄疫、非洲豬瘟、經典豬瘟、豬繁殖與呼吸綜合征、炭疽、豬丹毒，同時還包括其他異常狀態，用于表示既非《檢疫規程》中規定疾病，也非常規健康狀態的生豬。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述數據處理步驟中對目標疫病進行標注具體為：

8.如權利要求1所述的一種生豬產地檢疫智能輔助方法，其特征在于，所述目標檢測模型建立與優化步驟中的開展模型訓練具體包括：

9.如權利要求1所述的一種生豬產地檢疫智能輔助方法，其特征在于，所述目標檢測模型建立與優化步驟中的對生豬產地檢疫疾病檢測模型進行驗證和優化的方法具體為：

10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能輔助識別與預警步驟中的對潛在患病生豬進行鎖定標記包括：

技術總結
本發明提出了一種生豬產地檢疫智能輔助方法，適用于智慧農業領域，包括：在生豬產地檢疫通道部署數據采集及傳輸裝置采集生豬視頻、圖像和溫度信息；數據預處理、數據增強與擴充、目標病癥標注；生豬產地檢疫疾病檢測模型訓練、模型優化與驗證，用于建立并更新自動化檢測生豬病癥的方法；病理分析算法、檢疫智能輔助終端、鎖定標記，用于檢測生豬潛在患病可能、輔助官方檢疫人員快速篩查，并對可能爆發的疫情做出預警。本發明基于生豬產地檢疫人員缺乏、智能化程度較低的現狀，提出構建面向生豬產地檢疫的疫病檢測算法與具體輔助檢疫流程，有望大幅提高產地檢疫效率，對于農產品安全保障與畜牧業規范發展具有重要意義。

技術研發人員：胡嘉文,李榮芳,甘平
受保護的技術使用者：南昌大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28