基于MPU6050和HMC5883L的猪的姿态检测

李哲++田建艳++郑晟++王芳++张小龙

摘要：以猪为例，通过分析猪的常见姿态，依据不同姿态角度特点提出分类方法，并使用加速度与陀螺仪传感器集成芯片MPU6050与地磁传感器HMC5883L设计一套姿态检测系统，以满足畜禽养殖业对自动检测畜禽行为的需要。试验结果证明，该系统能够准确检测出猪的相应姿态，可为后续分析猪行为提供依据。

关键词：猪；姿态分类；MPU6050；HMC5883L；姿态角；互补滤波

中图分类号： TP274；TP212.9文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）02-0434-03

收稿日期：2015-03-12

基金项目：国家高技术研究发展计划（编号：2013AA102306）。

作者简介：李哲（1987—），山西太原人，硕士，主要从事复杂系统建模与智能控制及模式识别研究。E-mail：lizhe2003@163.com。

通信作者：田建艳（1966—），博士，教授，主要从事复杂系统建模、控制及智能化监控研究。E-mail：tut_tianjy@163.com。行为分析在畜禽养殖自动化研究领域有着非常重要的地位[1]，而对动物行为进行分析也能够为畜禽健康分析提供参考依据。朱伟星等利用视频技术监控猪行为并分析猪健康，指出行为分析的重要性[2]；陆明洲等介绍畜禽行为检测的不同方法及各种技术的发展状况，指出行为研究在养殖信息化中的重要作用[3]。目前，姿态检测的主要研究方向分为2种，一是以视频采集和图像处理技术为基础，模拟人眼提取目标特征进行姿态检测[4-5]，二是以传感器技术为基础，利用各传感器的特点采集与姿态相关的加速度及角度数据，通过算法计算分析得到姿态情况[6]。

本试验采用传感器为研究手段，以猪为研究对象，选择4种猪常见姿态进行定义，使用加速度传感器、陀螺仪和地磁传感器采集目标加速度和姿态角，根据互补滤波算法得到姿态角，分析猪的姿态情况，并针对4种姿态提出相应的检测方法。……