【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及草原鼠害防治，特別是一種猛禽識別算法及多功能猛禽架。
技術介紹
1、鼠害是草原重大生物災害之一，可導致牧草損失、草原退化，并傳播鼠疫等多種人畜共患病。為保持草原生態平衡，保障糧食安全、生態安全和人民健康安全，對草原鼠害的控制非常必要。猛禽架是一種利用鼠類的自然天敵來進行鼠害防治的綠色防治措施。其原理是利用草原缺乏樹木，猛禽無處棲息的特點，在鼠害發生區設立一定密度的猛禽架，為猛禽提供更多的棲息點，增加猛禽在草原上的活動范圍，以此提高猛禽對草原害鼠的捕食率，從而實現對害鼠的長效防控。在我國新疆、青海、四川、內蒙古等均有推廣。但是由于猛禽架一般設立在偏遠草原地區，不方便長期監控，而且在草原干旱季節，猛禽可能不會深入草原缺水區域，這也不利于草原害鼠防控，因此猛禽架的實際利用效果，以及猛禽的種類、數量、體重等相關情況缺乏充分評估，其實際控鼠能力并不清楚，傳統的鳥類識別方法依賴于人工分類，既耗時又容易出錯，隨著深度學習技術的發展，基于視覺的鳥類識別方法取得了顯著進展，然而，單純依賴視覺識別在復雜環境中仍存在一定局限性，本方法基于招鷹架裝置獲取的重量監測信息可以提供額外的識別特征，提高識別準確性。
技術實現思路
1、為此，需要提供一種猛禽識別算法及多功能猛禽架，用于克服上述問題或者至少部分地解決或緩解上述問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提出一種猛禽識別算法，包括以下步驟：
3、s001：獲取猛禽的視頻和重量數據；
4、s002：對獲取的猛禽
5、s003：對猛禽的圖像數據和重量數據進行模型選擇和訓練；
6、s004：對猛禽的圖像數據和重量數據進行特征融合分類；
7、s005：結果輸出；
8、s006：對訓練好的模型進行實際部署。
9、在步驟s003中，模型訓練的總損失函數由分類損失、定位損失和置信度損失加權求和得到，其中定位損失函數采用了ciou方法，計算公式如下：
10、定位損失函數：
11、預測框和真實框的交并比：
12、權衡參數：
13、衡量一致性：
14、其中，a為預測邊界框，b為真是邊界框，d為兩個邊界框中心點的距離，c為兩個邊界框的最小外接矩形最大對角線長度，w、h、wgt和hgt分別為預測邊界框的真實邊界框的寬度和高度。
15、在步驟s004中，對猛禽識別模型和猛禽分類模型進行賦分，將兩個模型得到的不同類別的分數進行賦分求和得到校準后的猛禽種類概率，以概率最高的座位最終的猛禽種類，其賦分公式如下：
16、
17、其中，i為不同種類猛禽，ti為融合方法預測為某種猛禽種類的最終校準分數，ri為識別模型預測猛禽種類分數，ci為分類模型預測猛禽種類分數。
18、本專利技術還提出一種多功能猛禽架，包括：
19、立桿，所述立桿的頂部設置有定滑輪；
20、支座，所述支座的一側設置有套圈，所述套圈套裝在所述立桿上，所述支座頂部設置有吊環，所述吊環上連接有連接繩，所述連接繩繞過所述定滑輪通向地面，所述支座的下部設置有支撐臺；
21、水平桿，所述水平桿設置在所述支撐臺上，所述水平桿的兩端伸出所述支撐臺，所述水平桿與所述支撐臺之間設置有重量傳感器；
22、水箱，所述水箱的下部設置有水槽和電磁閥座，所述電磁閥座與所述水箱和所述水槽相連通；
23、攝像頭，所述攝像頭設置在所述支座上，所述攝像頭朝向所述水平桿的兩端；
24、控制器，所述控制器內設置有處理器、電池模塊、存儲器和通訊模塊，所述控制器的一個信號接收端與所述重量傳感器電連接，所述控制器的兩個信號輸出端與所述電磁閥座和所述攝像頭電連接。
25、本專利技術的多功能猛禽架還具有以下特征。
26、還包括太陽能電池板，所述太陽能電池板設置在所述支座的頂部，所述太陽能電池板通過充電電路與所述電池模塊電連接。
27、還包括防鳥刺，所述防鳥刺設置在所述太陽能電池板的邊沿或所述立桿的兩側及中部連接縫處。
28、還包括gps模塊，所述gps模塊與所述控制器中的通訊模塊通過電路連接。
29、還包括接近開關或超聲波測距裝置，所述接近開關或超聲波測距裝置設置在所述支座或者所述水平桿上。
30、還包括芯片感應器，所述芯片感應器設置在所述支座的下部。
31、本專利技術的猛禽識別算法通過結合改進的輕量化yolov5s模型和隨機森林分類模型，實現了高效準確的鳥類識別，不僅提升了草原老鷹識別的準確率和實時性，還為鳥類保護和生態研究提供了有力的技術支持。
32、本專利技術的多功能猛禽架主要是在立桿上設置可以升降的支座，方便工作人員在地面對猛禽架進行維護，同時不影響立桿的高度，容易招來猛禽落腳，并在支座上設置攝像頭和重量傳感器對落在水平桿上的猛禽進行拍照和稱重，監控猛禽種類、數量和個體大小，還可通過水箱供水吸引猛禽，使猛禽在干旱季節也進入草原缺水區域，有利于草原害鼠防控。
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1.一種猛禽識別算法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的猛禽識別算法，其特征在于，在步驟S003中，模型訓練的總損失函數由分類損失、定位損失和置信度損失加權求和得到，其中定位損失函數采用了CIoU方法，計算公式如下：
3.根據權利要求2所述的猛禽識別算法，其特征在于，在步驟S004中，對猛禽識別模型和猛禽分類模型進行賦分，將兩個模型得到的不同類別的分數進行賦分求和得到校準后的猛禽種類概率，以概率最高的座位最終的猛禽種類，其賦分公式如下：
4.一種多功能猛禽架，其特征在于，包括：
5.如權利要求1所述的多功能猛禽架，其特征在于，還包括太陽能電池板(13)，所述太陽能電池板(13)設置在所述支座(3)的頂部，所述太陽能電池板(13)通過充電電路與所述電池模塊電路連接。
6.如權利要求1所述的多功能猛禽架，其特征在于，還包括防鳥刺(17)，所述防鳥刺(17)設置在所述太陽能電池板(13)的邊沿或所述立桿(1)的兩側及中部連接縫處。
7.如權利要求1所述的多功能猛禽架，其特征在于，還包括GPS模塊(
8.如權利要求1所述的多功能猛禽架，其特征在于，還包括接近開關，所述接近開關或超聲波測距裝置(15)設置在所述支座(3)或者所述水平桿(6)上。
9.如權利要求1所述的多功能猛禽架，其特征在于，還包括芯片感應器(16)，所述芯片感應器(16)設置在所述支座(3)的下部。
...【技術特征摘要】
1.一種猛禽識別算法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的猛禽識別算法，其特征在于，在步驟s003中，模型訓練的總損失函數由分類損失、定位損失和置信度損失加權求和得到，其中定位損失函數采用了ciou方法，計算公式如下：
3.根據權利要求2所述的猛禽識別算法，其特征在于，在步驟s004中，對猛禽識別模型和猛禽分類模型進行賦分，將兩個模型得到的不同類別的分數進行賦分求和得到校準后的猛禽種類概率，以概率最高的座位最終的猛禽種類，其賦分公式如下：
4.一種多功能猛禽架，其特征在于，包括：
5.如權利要求1所述的多功能猛禽架，其特征在于，還包括太陽能電池板(13)，所述太陽能電池板(13)設置在所述支座(3)的頂部，所述太...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王大偉，劉升平，林克劍，劉曉輝，林峻，吳建國，李璇，李寧，宋英，陳松松，
申請(專利權)人：中國農業科學院植物保護研究所，
類型：發明
國別省市：
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