Юрочка Сергей Сергеевич - кандидат технических наук, старший научный сотрудник.
Москва
Sergey S. Yurochka - Ph.D.(Eng.), senior researcher.
Moscow
Павкин Дмитрий Юрьевич - кандидат технических наук, старший научный сотрудник.
Москва
Dmitry Yu. Pavkin - Ph.D.(Eng.), senior researcher.
Moscow
Хакимов Артем Рустамович - младший научный сотрудник.
Москва
Artem R. Khakimov - junior researcher.
Moscow
Бердюгин Павел Сергеевич - младший научный сотрудник.
Москва
Pavel S. Berdyugin - junior researcher.
Moscow
Базаев Савр Олегович - кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник.
Москва
Savr O. Bazaev - Ph.D.(Agri), researcher.
Moscow
Отметили значительный потенциал для внедрения цифровизации в животноводстве. К актуальным направлениям использования цифровых технологий относится замена ручного сбора данных о фенотипе животных, включая линейные показатели экстерьера. В вопросе создание бесконтактной системы цифрового мониторинга экстерьера крупного рогатого скота важным элементом являются камеры, обеспечивающие точное определение расстояния до объекта. Цифровая реконструкция морфометрии тела животных с помощью бесконтактного метода измерения и автоматическое определение размеров могут эффективно решить проблемы с неточностью и субъективностью бонитёров. (Цель исследования) Изучить возможность использования стереокамер для измерения расстояния до объектов с необходимой точностью, а также проанализировать работу системы стереозрения в разных участках кадра. (Материалы и методы) В исследовании использована стереопара из двух расположенных на плате объективов 1/3-Inch CMOS OV4689 на 4 мегапикселя на расстоянии 6,3 сантиметра друг от друга. Ориентиром достаточной точности измерения расстояния принималось достижение погрешности не более 1-2 процентов (1-2 сантиметра) от расстояния до объекта (0,5-1 метра). В качестве испытательного стенда использовался размеченный лист с шагом 25 сантиметров, а сами стереокамеры выполняли съемку стенда на расстоянии от 30 до 100 сантиметров с шагом 10 сантиметров. (Результаты и обсуждение) В двух этапах исследования применялись две конфигурации камер: одиночная стереокамера и единый блок из трех таких камер. Результаты съемки одиночной стереокамеры показали погрешность измерений 5-10 сантиметров на расстоянии 0,3-1 метра до объекта. Для блока из трех стереокамер точность оказалась аналогичной. Определили, что в центре кадра точность выше: средняя ошибка при близких к нулю углах зрения составила 3 сантиметра. (Выводы) Доказали отсутствие влияния количества стереопар на точности и то, что выявленная погрешность - это предел возможностей стереозрения для данных стереопар.
The paper highlights the substantial potential for digitalization in animal husbandry. Current applications of digital technologies include replacing manual data collection on animal phenotypes, particularly linear measurements of physical traits. In creating a contactless digital monitoring system for cattle exterior traits, cameras play a crucial role, as they enable accurate distance measurement to the object. Digital reconstruction of animal body morphometry using a contactless measurement method and automated size determination can effectively address the issues with inaccuracy and subjectivity associated with traditional scoring methods. (Research purpose) The study aims to explore the feasibility of using stereo cameras to measure object distances with the required accuracy and to analyze the performance of the stereo vision system across different areas of the frame. (Materials and methods) The study used a stereo pair of two 1/3-Inch CMOS OV4689 4-megapixel lenses mounted on the board, spaced at 6.3 centimeters from each other. Accurate distance measurement was considered achieved when the error remained within 1-2 percent (1-2 centimeters) of the object's distance (0.5-1 meter). A marked sheet with 25 centimeter intervals served as a test stand, and the stereo cameras captured the stand from distances of 30 to 100 centimeters, with a 10 centimeter increments. (Results and discussion) The study employed two camera configurations over two stages: a single stereo camera and a block of three cameras. Filming results with the single stereo camera showed a measurement error of 5-10 centimeters at distances ranging from 0.3 to 1 meter from the object. For the three-camera block, the accuracy remained comparable. It was found that accuracy was higher at the center of the frame, with an average error of 3 centimeters at viewing angles near zero.(Conclusions) The study confirmed that the number of stereo pairs does not impact accuracy, and the observed error represents the accuracy limit for these stereo pairs in stereo vision applications.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.