一种鸡冠选育指标的测定方法与流程

1.本发明涉及鸡冠选育测定技术领域，具体涉及一种鸡冠选育指标的测定方法。


背景技术：

2.目前，鸡冠发育是禽类第二性征中最明显、最重要的表型特征，可以作为鸡的生产性能和性成熟性状间接选择的重要参考指标之一。早熟性是优质鸡的一项重要经济性状，在不影响鸡肉品质和生长性能的基础上，通过对鸡冠的选育来间接提升优质鸡的生产性能，加快优质鸡提前上市，同时降低养殖成本，提高行业整体效益已成为当今优质鸡育种研究的重要研究课题。
3.如申请号为cn202110621112.9，公开日为20210813的一种基于图像处理的鸡冠形态测定方法及系统，该方法包括：采集鸡冠侧视图像；对鸡冠侧视图像进行预处理，获得鸡冠部分真彩图像和鸡冠部分二值图像，并从鸡冠部分二值图像中提取鸡冠轮廓；根据鸡冠轮廓，计算鸡冠面积和冠长；将鸡冠部分真彩图像与标准色卡进行比对，确定鸡冠的颜色等级。通过对鸡冠侧视图像进行处理，获得鸡冠面积和冠长以及鸡冠颜色等级等鸡冠形态特征，由于可以实现无接触测定鸡冠形态特征，有效降低了应激反应对测量结果的影响，测定结果更加高效且准确可靠。
4.上述以及在现有技术中的虽然可以实现对鸡冠的测定，但测定的准确率较低，导致测定结果与实际结果具有较大的误差，影响后续对禽类的选育，因此，亟需设计一种鸡冠选育指标的测定方法解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种鸡冠选育指标的测定方法，以解决现有技术中的上述不足之处。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种鸡冠选育指标的测定方法，包括以下步骤：
8.s1.依次取鸡：从有系谱编号的备选种鸡中依次取鸡；
9.s2.拍摄处理：先根据上述编号与鸡的种类在计算机上建立文件夹，而后再使用拍摄设备对上述选取编号的鸡的鸡冠进行拍摄，且拍摄的图像根据鸡的编号上传到计算机相应的文件夹中；
10.s3.色度测定及判断：操作计算机打开图像颜色测定软件，而后再操作软件打开文件夹中的图像，随后再操作软件对图像进行分割，之后对分割的图像进行识别转换，从而得到鸡冠的色度数据，而后在与鸡冠颜色标准数据对比得出鸡生长是否正常；判断该种鸡是否有病，如果有病，判断病因及治疗，如果无病，则进入体重及表皮及判断；
11.s4.体重及表皮及判断：通过软件配备的有扫描设备的电子秤读取种鸡的编号，和测定的重量一并记录进入软件；依据计算机上鸡冠图像，观察外表皮是否出现黄白色鳞片状顽癣，是否有黑色痂，是否有蓝色斑点等；如果有病，判断病因及治疗，如果无病，则进入
图像处理；
12.s5.图像处理：随后再次操作计算机，使得计算机上的图像处理软件启动，后续再操作软件打开文件夹中的图像，之后操作软件对图像处理；
13.s6.鸡冠形态指标测定：操作图像处理软件，对鸡冠图像进行边缘检测，提取鸡冠轮廓并保存入相应的文件中，且此过程可以继续操作图像处理软件对轮廓边缘凸起数量进行计算，且得出的数值为冠齿个数；
14.s7.数值处理及种鸡选择：再次操作图像处理软件，而后操作图像处理软件进行计算，从而得到鸡冠的冠面积、冠高、冠宽和冠齿个数。
15.进一步地，所述s2中，拍摄设备为高清工业相机，且高清工业相机与计算机连接在一起。
16.进一步地，所述s3中，图像颜色测定软件会根据鸡冠上颜色的不同将鸡冠分割成多份，且分割后的图像会被转化为rgb数据。
17.进一步地，所述s5中，图像处理软件为matlab，可以对鸡冠图像进行彩色图像灰度化、图片去噪及图像二值化处理，且二值化处理所用函数为：thresh＝graythresh(b)、b1＝im2bw(b,thresh)。
18.进一步地，所述s6中，图像处理软件matlab图像处理结束后会把图片转换成像素矩阵进行后续计算处理，且计算公式如下：
19.s＝(n/k)*2.54*2.54/k
20.其中，n是图像中鸡冠轮廓占用的像素数目，k是图像扫描分辨率。
21.进一步地，所述s6中，图像处理软件matlab利用矩实现鸡冠轮廓高宽的测量，且步骤为：(1)利用矩求取轮廓重心与主轴方向角；(2)构造旋转矩阵摆正轮廓；(3)计算轮廓长宽；(4)数据转换。
22.在上述技术方案中，本发明提供的一种鸡冠选育指标的测定方法，(1)本发明通过对鸡冠轮廓进行计算，可以得到鸡冠轮廓的面积、冠齿数、高度及宽度，且计算过程简单，测量准确率较高；(2)本发明运用了基于矩的方法测量鸡冠轮廓的高宽，且在测量时只需要旋转两次，运算时间较短，有利于提高测量效率；(3)本发明通过图像颜色测定软件依据颜色对鸡冠图像进行分割，可以得到鸡冠不同位置色度数据，有利于后续对照鸡冠颜色标准数据了解鸡是否生病。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明一种鸡冠选育指标的测定方法实施例提供的方法流程图；
25.图2为本发明一种鸡冠选育指标的测定方法实施例提供的鸡冠结构图；
26.图3为本发明一种鸡冠选育指标的测定方法实施例提供的鸡冠轮廓图。
具体实施方式
27.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发
明作进一步地详细介绍。
28.如图1所示，本发明实施例提供的一种鸡冠选育指标的测定方法，包括以下步骤：
29.s1..依次取鸡：从有系谱编号的备选种鸡中依次取鸡；
30.s2.拍摄处理：先根据上述编号与鸡的种类在计算机上建立文件夹，而后再使用拍摄设备对上述选取编号的鸡的鸡冠进行拍摄，且拍摄的图像根据鸡的编号上传到计算机相应的文件夹中；
31.s3.色度测定及判断：操作计算机打开图像颜色测定软件，而后再操作软件打开文件夹中的图像，随后再操作软件对图像进行分割，之后对分割的图像进行识别转换，从而得到鸡冠的色度数据，而后在与鸡冠颜色标准数据对比得出鸡生长是否正常；判断该种鸡是否有病，如果有病，判断病因及治疗，如果无病，则进入体重及表皮及判断；
32.s4.体重及表皮及判断：通过软件配备的有扫描设备的电子秤读取种鸡的编号，和测定的重量一并记录进入软件；依据计算机上鸡冠图像，观察外表皮是否出现黄白色鳞片状顽癣，是否有黑色痂，是否有蓝色斑点等；如果有病，判断病因及治疗，如果无病，则进入图像处理；
33.s5.图像处理：随后再次操作计算机，使得计算机上的图像处理软件启动，后续再操作软件打开文件夹中的图像，之后操作软件对图像处理；
34.s6.鸡冠形态指标测定：操作图像处理软件，对鸡冠图像进行边缘检测，提取鸡冠轮廓并保存入相应的文件中，且此过程可以继续操作图像处理软件对轮廓边缘凸起数量进行计算，且得出的数值为冠齿个数；
35.s7.数值处理及种鸡选择：再次操作图像处理软件，而后操作图像处理软件进行计算，从而得到鸡冠的冠面积、冠高、冠宽。
36.具体的，本实施例中，包括以下步骤：
37.s1.依次取鸡：从有系谱编号的备选种鸡中依次取鸡；
38.s2.拍摄处理：先根据上述编号与鸡的种类在计算机上建立文件夹，而后再使用高清工业相机对上述选取编号的鸡的鸡冠进行拍摄，且拍摄的图像根据鸡的编号上传到计算机相应的文件夹中；
39.s3.色度测定及判断：操作计算机打开图像颜色测定软件，而后再操作软件打开文件夹中的图像，随后再操作软件对图像进行分割，之后对分割的图像进行识别转换，从而得到鸡冠的色度数据，而后在与鸡冠颜色标准数据对比得出鸡生长是否正常；判断该种鸡是否有病，如果有病，判断病因及治疗，如果无病，则进入体重及表皮及判断；
40.s4.体重及表皮及判断：通过软件配备的有扫描设备的电子秤读取种鸡的编号，和测定的重量一并记录进入软件；依据计算机上鸡冠图像，观察外表皮是否出现黄白色鳞片状顽癣，是否有黑色痂，是否有蓝色斑点等；如果有病，判断病因及治疗，如果无病，则进入图像处理；
41.s5.图像处理：随后再次操作计算机，使得计算机上的matlab软件启动，后续再操作软件打开文件夹中的图像，之后操作软件对图像处理；
42.s6..鸡冠形态指标测定：操作matlab软件，对鸡冠图像进行边缘检测，提取鸡冠轮廓并保存入相应的文件中，且此过程可以继续操作图像处理软件对轮廓边缘凸起数量进行计算，且得出的数值为冠齿个数；
43.s7.数值处理：再次操作图像处理软件，而后操作图像处理软件进行计算，从而得到鸡冠的冠面积、冠高、冠宽。
44.本发明提供的一种鸡冠选育指标的测定方法，本发明通过对鸡冠轮廓进行计算，可以得到鸡冠轮廓的面积、冠齿数、高度及宽度，且计算过程简单，测量准确率较高。
45.本发明提供的另一个实施例中，s3中，图像颜色测定软件会根据鸡冠上颜色的不同将鸡冠分割成多份，且分割后的图像会被转化为rgb数据。
46.本发明提供的另一个实施例中，s5中，图像处理软件为matlab，可以对鸡冠图像进行彩色图像灰度化、图片去噪及图像二值化处理，且二值化处理所用函数为：thresh＝graythresh(b)、b1＝im2bw(b,thresh)；s6中，图像处理软件matlab图像处理结束后会把图片转换成像素矩阵进行后续计算处理，且计算公式如下：
47.s＝(n/k)*2.54*2.54/k
48.其中，n是图像中鸡冠轮廓占用的像素数目，k是图像扫描分辨率。
49.本发明提供的另一个实施例中，s6中，图像处理软件matlab利用矩实现鸡冠轮廓高宽的测量，且步骤为：(1)利用矩求取轮廓重心与主轴方向角；(2)构造旋转矩阵摆正轮廓；(3)计算轮廓长宽；(4)数据转换。
50.需要说明的是：
51.(1)利用矩求取轮廓重心与主轴方向角：
52.设图形各像素的质量为1，即每个像素的质量就等于它的像素值；s为图形面积；ij为图形内像素的坐标，则目标的p+q阶矩可表示为：
[0053][0054]
式中，m为不同p，q值下的图形的矩；p＝0，1，2，.；q＝0，1，2，...；f(i，j)相当于一个像素的质量。
[0055]
当p＝0，q＝0时，可以得到零阶矩:
[0056][0057][0058][0059]
利用零阶矩和一阶矩可以算出图像的质心，如式(5)、(6)所示。在重力场均匀的条件下，物体的质心和重心属于同一个点。
[0060]
m＝m(1，0)/m(0，0)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0061]
n＝m(0，1)/m(0，0)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0062]
其中，点(m，n)是轮廓的重心，m(1，0)代表轮廓所有像素的横坐标之和。m(0，1)代表轮廓所有像素的列坐标之和，m(0，0)是轮廓的像素个数。
[0063]
图形的二阶矩，有3种情况:
[0064][0065][0066][0067]
结合matlab中坐标轴的特性，通过轮廓重心的轴线中，最长的轴线被称为主轴，与其垂直且通过重心的轴线称为短轴。如图，主轴与纵轴的夹角称为主轴方向角，它可以用来表示轮廓的方向。
[0068]
方向角α0的计算公式是:
[0069][0070]
利用二阶矩并结合公式(10)，可以获得轮廓主轴(即长轴)与纵轴的夹角(2)构造旋转矩阵摆正轮廓：
[0071]
提取轮廓轮廓的行列坐标分别保存在数组r、c中，并记p＝p[c r]。
[0072]
旋转角度即为原先求出来的α0，利用该角度构造旋转矩阵：
[0073][0074]
根据该旋转矩阵将轮廓旋转至正。这里摆正轮廓指的是让其主轴与纵轴重合，那么对于此时得到的轮廓来说，它的正外接矩形就是它的最小外接矩形。具体实现的公式是：
[0075]
q＝p*t
ꢀꢀ
(11)
[0076]
其中,p是轮廓的行列坐标数组，t是旋转矩阵，t'是t的转置，q是摆正后的轮廓轮廓的行列坐标数组。
[0077]
(3)计算轮廓长宽：
[0078]
根据(2)中的q可以得到轮廓轮廓上所有像素所在行列的最小行数rmin、最大行数rmax、最小列数cmin、最大列数cmax。显然，点a(cmin,rmin)、b(cmax,rmin)、c(cmax,rmax)、d(cmin,rmax)是旋转后轮廓的最小外接矩形的四个顶点。
[0079]
令x＝[cmin,cmax,cmax,cmin]，y＝[rmin,rmin,rmax,rmax]，z＝[xy]，那么摆正前的轮廓最小外接矩形的4个顶点p、q、m、n的坐标数组s就是：
[0080][0081]
至此，就得到了轮廓的最小外接矩形。并且根据两点间距离公式，可以获得轮廓的高l、宽w。
[0082][0083][0084]
(4)数据转换：
[0085]
对图像进行处理计算得到的结果都是用像素个数来表示的，要得到实际值，我们需要用公式进行转换。根据扫描轮廓所用的分辨率是150dpi，并且英寸与厘米之间的转换关系：1英寸＝2.54厘米，我们得到公式(15)、
[0086]
(16)：
[0087][0088][0089]
工作原理：从有系谱编号的备选种鸡中依次取鸡；先根据上述编号与鸡的种类在计算机上建立文件夹，而后再使用高清工业相机对上述选取编号的鸡的鸡冠进行拍摄，且拍摄的图像根据鸡的编号上传到计算机相应的文件夹中；操作计算机打开图像颜色测定软件，而后再操作软件打开文件夹中的图像，随后再操作软件对图像进行分割，之后对分割的图像进行识别转换，从而得到鸡冠的色度数据，而后在与鸡冠颜色标准数据对比得出鸡生长是否正常；随后再次操作计算机，使得计算机上的matlab软件启动，后续再操作软件打开文件夹中的图像，之后操作软件对图像处理；操作matlab软件，对鸡冠图像进行边缘检测，提取鸡冠轮廓并保存入相应的文件中，且此过程可以继续操作图像处理软件对轮廓边缘凸起数量进行计算，且得出的数值为冠齿个数；再次操作图像处理软件，而后操作图像处理软件进行计算，从而得到鸡冠的冠面积、冠高、冠宽。
[0090]
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

技术特征：
1.一种鸡冠选育指标的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.依次取鸡：从有系谱编号的备选种鸡中依次取鸡；s2.拍摄处理：先根据上述编号与鸡的种类在计算机上建立文件夹，而后再使用拍摄设备对上述选取编号的鸡的鸡冠进行拍摄，且拍摄的图像根据鸡的编号上传到计算机相应的文件夹中；s3.色度测定及判断：操作计算机打开图像颜色测定软件，而后再操作软件打开文件夹中的图像，随后再操作软件对图像进行分割，之后对分割的图像进行识别转换，从而得到鸡冠的色度数据，而后在与鸡冠颜色标准数据对比得出鸡生长是否正常，判断该种鸡是否有病，如果有病，判断病因及治疗，如果无病，则进入体重及表皮及判断；s4.体重及表皮及判断：通过软件配备的有扫描设备的电子秤读取种鸡的编号，和测定的重量一并记录进入软件；依据计算机上鸡冠图像，观察外表皮是否出现黄白色鳞片状顽癣，是否有黑色痂，是否有蓝色斑点等；如果有病，判断病因及治疗，如果无病，则进入图像处理；s5.图像处理：随后再次操作计算机，使得计算机上的图像处理软件启动，后续再操作软件打开文件夹中的图像，之后操作软件对图像处理；s6.鸡冠形态指标测定：操作图像处理软件，对鸡冠图像进行边缘检测，提取鸡冠轮廓并保存入相应的文件中，且此过程可以继续操作图像处理软件对轮廓边缘凸起数量进行计算，且得出的数值为冠齿个数；s7.数值处理及种鸡选择：再次操作图像处理软件，而后操作图像处理软件进行计算，从而得到鸡冠的冠面积、冠高、冠宽。2.根据权利要求1所述的一种鸡冠选育指标的测定方法，其特征在于，所述s2中，拍摄设备为高清工业相机，且高清工业相机与计算机连接在一起。3.根据权利要求1所述的一种鸡冠选育指标的测定方法，其特征在于，所述s3中，图像颜色测定软件会根据鸡冠上颜色的不同将鸡冠分割成多份，且分割后的图像会被转化为rgb数据。4.根据权利要求1所述的一种鸡冠选育指标的测定方法，其特征在于，所述s4中，拍摄的鸡冠图像也能直接与色度卡进行对比，然后记录色度数据，色度测定结果呈紫黑或暗红色，可判断是患了鸡新城疫、鸡霍乱、鸡伤寒等急性传染病。5.根据权利要求1所述的一种鸡冠选育指标的测定方法，其特征在于，所述s4中，色度测定结果如过于发白，可能是患了链球菌病、慢性传染病、营养不足等；鸡冠苍白并向下卷曲，可能是淋巴结胞性白血病。6.根据权利要求1所述的一种鸡冠选育指标的测定方法，其特征在于，所述s4中，鸡冠上出现黄白色鳞片状顽癣，这是鸡癣；鸡冠上长出一层黑色痂，剥去痂皮就露出光滑的表皮组织或肉芽组织多是葡萄球菌病。7.根据权利要求1所述的一种鸡冠选育指标的测定方法，其特征在于，所述s5中，图像处理软件为matlab，可以对鸡冠图像进行彩色图像灰度化、图片去噪及图像二值化处理，且二值化处理所用函数为：thresh＝graythresh(b)、b1＝im2bw(b,thresh)。8.根据权利要求1所述的一种鸡冠选育指标的测定方法，其特征在于，所述s6中，图像处理软件matlab图像处理结束后会把图片转换成像素矩阵进行后续计算处理，且计算公式
如下：s＝(n/k)*2.54*2.54/k其中，n是图像中鸡冠轮廓占用的像素数目，k是图像扫描分辨率。9.根据权利要求1所述的一种鸡冠选育指标的测定方法，其特征在于，所述s6中，图像处理软件matlab利用矩实现鸡冠轮廓高宽的测量，且步骤为：(1)利用矩求取轮廓重心与主轴方向角；(2)构造旋转矩阵摆正轮廓；(3)计算轮廓长宽；(4)数据转换。

技术总结
本发明公开了一种鸡冠选育指标的测定方法，包括以下步骤：S1.依次取鸡：从有系谱编号的备选种鸡中依次取鸡；S2.拍摄处理：先根据上述编号与鸡的种类在计算机上建立文件夹，而后再使用拍摄设备对上述选取编号的鸡的鸡冠进行拍摄，且拍摄的图像根据鸡的编号上传到计算机相应的文件夹中；S3.色度测定及判断：操作计算机打开图像颜色测定软件，判断该种鸡是否有病；而后再操作软件打开文件夹中的图像；本发明通过对鸡冠轮廓进行计算，可以得到鸡冠轮廓的面积、冠齿数、高度及宽度，且计算过程简单，测量准确率较高；本发明运用了基于矩的方法测量鸡冠轮廓的高宽，且在测量时只需要旋转两次，运算时间较短，有利于提高测量效率。有利于提高测量效率。有利于提高测量效率。


技术研发人员：余春林 杨朝武 熊霞 白天平 邱莫寒 张增荣 杨礼 夏波 陈家磊 彭涵 刘思洋 朱思良 宋小燕 胡陈明 吴丹
受保护的技术使用者：北京市汉得时代科技有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/23