农业机械学报

作者：赵健，周国源，王智文，李国亮，钟发钢，李嘉位

单位：华中农业大学;农业农村部智慧养殖技术重点实验室,华中农业大学;农业农村部智慧养殖技术重点实验室,华中农业大学;农业农村部智慧养殖技术重点实验室,华中农业大学;农业农村部智慧养殖技术重点实验室,新疆农垦科学院,华中农业大学;农业农村部智慧养殖技术重点实验室,

关键词：奶牛点云;三维重建;分割;体尺测量

基金：国家自然科学基金项目(32402825)和华中农业大学自主创新项目(2662023XXQD004)

针对奶牛体尺人工测量工作量大、容易引起应激反应等问题，利用奶牛点云的三维重建以及点云分割技术，提出改进的点云分割模型并实现奶牛体尺数据的自动计算。本文以中国华西牛为研究对象，通过奶牛三维点云采集系统，采集115头奶牛的212组点云数据；采用Super-4pcs算法配准、进行空间直通滤波、基于邻域的离群点滤波完成奶牛点云的三维重建；基于PointNet++点云分割算法，结合SGE空间分组增强模块，提出改进的SGPointNet++模型，用于奶牛点云分割处理，进一步测量了体高、胸围、腹围、十字部高4个体尺数据。实验结果表明，SGPointNet++模型在测试集上分割平均交并比为81.87%，相较于PointNet、ASSANet、PointNeXt、PointNet++模型分别高27.82、1.55、1.19、1.07个百分点；体尺测量对于体高、胸围、腹围、十字部高平均绝对百分比误差分别为2.38%、3.05%、1.32%、1.69%，表明该方法可用于奶牛体尺测量，在降低工作量的同时保证了计算精度，为动物表型数据连续测定提供方法支撑，为分割和体尺计算模型改进提供技术参考。

来源：2025年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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