基于STM32芯片的YOLO行人檢測(cè)技術(shù)

1、基于STM32芯片的YOLO行人檢測(cè)技術(shù)摘要：為了識(shí)別養(yǎng)殖場(chǎng)里是否有牲畜和人，通過(guò)攝像頭將圖像信息傳給STM32芯片，芯片通過(guò)算法分析圖像來(lái)檢測(cè)是否有人和牲畜，在沒(méi)有人和牲畜的情況下自動(dòng)開(kāi)啟消殺。YOLO是一種現(xiàn)有較為成熟的目標(biāo)檢測(cè)算法，具有檢測(cè)精度高、速度快的特點(diǎn)，且使用端對(duì)端的訓(xùn)練方式和預(yù)測(cè)手段，具備較高的靈活性。STM32芯片控制的系統(tǒng)當(dāng)前被越來(lái)越多的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，它能夠在使用過(guò)程中更加方便快捷。關(guān)鍵詞：畜牧養(yǎng)殖、YOLO、STM32芯片、攝像頭、智能消殺近年來(lái)，我國(guó)的畜牧業(yè)實(shí)現(xiàn)了迅速發(fā)展，畜牧業(yè)的養(yǎng)殖規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，由于小散養(yǎng)殖戶較多，導(dǎo)致畜牧養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中的安全隱患問(wèn)題越來(lái)越突出。比

2、如，養(yǎng)殖戶在畜牧業(yè)的養(yǎng)殖過(guò)程中過(guò)量使用化學(xué)藥物，在喂養(yǎng)過(guò)程中對(duì)飼料的質(zhì)量問(wèn)題不夠重視等，導(dǎo)致養(yǎng)殖過(guò)程中出現(xiàn)安全問(wèn)題，給消費(fèi)者的健康帶來(lái)威脅?；诖?，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)畜牧養(yǎng)殖環(huán)節(jié)食品安全隱患問(wèn)題的重視，對(duì)現(xiàn)有的安全隱患問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出相關(guān)的應(yīng)對(duì)策略，使養(yǎng)殖戶可以不斷提升動(dòng)物食品的安全性。中國(guó)在短短的三十年中從以往小農(nóng)經(jīng)濟(jì)，發(fā)展到現(xiàn)在以小規(guī)模以及散戶為主體的養(yǎng)殖模式，部分養(yǎng)殖企業(yè)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化、智能化養(yǎng)殖，不過(guò)現(xiàn)有中國(guó)畜牧養(yǎng)殖仍以個(gè)體養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖為主?，F(xiàn)在的散養(yǎng)戶普遍屬于劣勢(shì)群體，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中制約整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成養(yǎng)殖市場(chǎng)忽高忽低的波動(dòng)，飼料廠對(duì)于飼料的銷(xiāo)售競(jìng)爭(zhēng)激烈，屠宰廠原料競(jìng)爭(zhēng)激烈，中國(guó)養(yǎng)殖戶

3、辛苦，到最后卻掙不到錢(qián)，絕大多數(shù)的利益被中間渠道賺取。由于中國(guó)現(xiàn)有養(yǎng)殖以農(nóng)村散戶為主，養(yǎng)殖技術(shù)陳舊，并且對(duì)新管理技術(shù)的接受能力有限，養(yǎng)殖大小布局均不合理，特別是在區(qū)域衛(wèi)生防疫方面基本處于一個(gè)空白狀態(tài)。養(yǎng)殖戶跟風(fēng)現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，一家興起，幾家效仿。養(yǎng)殖密度大、區(qū)域養(yǎng)殖距離近，糞便、病死禽喂狗或者銷(xiāo)售，造成中國(guó)現(xiàn)在大的疫情基本1-2年就可以席卷全國(guó)，嚴(yán)重影響到廣大養(yǎng)殖戶的養(yǎng)殖效益。一、概述（一）STM32芯片簡(jiǎn)介STM32芯片（Microcontrollers）是一種集成電路芯片，是運(yùn)用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器（CPU）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、多種I/

4、O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能。STM32系列基于專(zhuān)門(mén)要求高性能，低成本，低功耗的嵌入式應(yīng)用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的ARMCortex-M0，Cortex-M1，Cortex-M3，Cortex-M4，Cortex-M7等。其中Cortex-M0主打的是低功耗和混合信號(hào)的處理，M3主要用來(lái)替代ARM7，重點(diǎn)側(cè)重能耗和性能的均衡，而M7則重點(diǎn)放在高性能控制運(yùn)算領(lǐng)域。（二）YOLO簡(jiǎn)單分析YOLO是將物體的檢測(cè)作為回歸問(wèn)題求解的一種算法，實(shí)際的應(yīng)用中，使用這種算法，能夠?qū)崿F(xiàn)基于一個(gè)end-to-end的網(wǎng)絡(luò)，完成從原始圖像輸入到物體位置和類(lèi)別輸出。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)上，YOLO的訓(xùn)練與檢測(cè)都是在一個(gè)單獨(dú)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行

5、，同時(shí)，將檢測(cè)物作為一個(gè)回歸問(wèn)題進(jìn)行求解。（三）畜牧養(yǎng)殖安全隱患1.養(yǎng)殖場(chǎng)衛(wèi)生相關(guān)知識(shí)對(duì)環(huán)境消殺知識(shí)的了解程度是畜牧業(yè)發(fā)展的影響因素之一。若忽視畜牧場(chǎng)衛(wèi)生情況或?qū)π竽翀?chǎng)衛(wèi)生知識(shí)不夠，在養(yǎng)殖，喂食等過(guò)程中極易產(chǎn)生細(xì)菌。近年來(lái)，時(shí)而會(huì)有發(fā)現(xiàn)沙門(mén)氏菌和大腸桿菌引發(fā)動(dòng)物患病等問(wèn)題的情況，威脅動(dòng)物安全以及養(yǎng)殖戶安全，不僅危害人體健康，還可對(duì)畜牧業(yè)的發(fā)展造成不同程度程度的影響。2.獸藥的使用對(duì)食品安全隱患的成因，包括使用時(shí)不看藥品的規(guī)格和成分、不清楚配伍禁忌并且其他藥物混用等。此外，抗生素盡管在疾病治療、促進(jìn)生長(zhǎng)等方面具有較好的療效，但也可能造成病原耐藥、殘留于動(dòng)物體內(nèi)等問(wèn)題，影響食品安全和人體健康。目前

6、，隨著國(guó)家相關(guān)政策的實(shí)施，環(huán)境消殺管控更加嚴(yán)格，人們對(duì)于肉類(lèi)質(zhì)量提出了更好的需求。二、YOLO行人檢測(cè)技術(shù)安全性（一）養(yǎng)殖安全需求養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的養(yǎng)殖安全提出了更高的要求，而養(yǎng)殖場(chǎng)中為預(yù)防牲畜疾病的環(huán)境消殺，從以往的生石灰、填埋等方法轉(zhuǎn)換到噴灑苯扎溴銨溶液等消毒劑，消毒機(jī)噴灑消毒液，而更安全的則是通過(guò)紫外線燈和深紫外線燈進(jìn)行消殺。（二）高檢測(cè)率的安全性STM32芯片控制深紫外線燈的開(kāi)關(guān)裝置，云端設(shè)備控制攝像頭采集區(qū)域，攝像頭獲取圖像信息傳遞給系統(tǒng)，通過(guò)YOLO檢測(cè)算法，有人或牲畜的時(shí)候，消殺燈進(jìn)入休眠狀態(tài)，進(jìn)入循環(huán)緩沖時(shí)間，沒(méi)有人和牲畜存在，使消殺燈開(kāi)啟進(jìn)入循環(huán)消殺，記錄消殺相關(guān)數(shù)

7、據(jù)，組成消殺信息數(shù)據(jù)庫(kù)，圖像數(shù)據(jù)庫(kù)傳遞給云端設(shè)備。三、YOLO行人檢測(cè)技術(shù)智能性（一）病菌產(chǎn)生速度病菌滋生速度的公式：y=Qe(rx)（x為單位時(shí)間，Q為原細(xì)菌數(shù)，r為繁殖倍率，e為常數(shù)(約為2。718)，為單位時(shí)間后的細(xì)菌數(shù)）。料槽的病菌數(shù)為14*10的4次方每平方厘米，細(xì)菌每20-30min分裂一次，半小時(shí)后的細(xì)菌數(shù)為1。6*10的31次方，將近4億倍。（二）隨時(shí)消殺的智能性YOLO行人檢測(cè)技術(shù)使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)攝像頭導(dǎo)出的人和牲畜進(jìn)行檢測(cè)和跟蹤。視頻幀輸入之后首先進(jìn)入YOLOv3目標(biāo)檢測(cè)的網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過(guò)Darknet-53提取特征；其次，進(jìn)行上采樣和特征融合，再進(jìn)行回歸分析；再次，把得出的預(yù)測(cè)框信息輸入SORT算法進(jìn)行目標(biāo)特征建模，匹配和跟蹤；最后，輸出結(jié)果。四、結(jié)語(yǔ)畜牧業(yè)的發(fā)展脫離不開(kāi)對(duì)自然資源的依賴，我國(guó)現(xiàn)代的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)提出了“綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展”的觀念，這一觀念是為了人類(lèi)社會(huì)的長(zhǎng)久繁衍，并且我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始在各行各業(yè)嘗試著去改善對(duì)自然造成污染的各種條件。在畜牧養(yǎng)殖方面，一般需要使用化學(xué)制品，有效的化學(xué)制品使用可以改善養(yǎng)殖環(huán)境，治療生物疾病以及刺激生產(chǎn)，減少了養(yǎng)殖各方面的不良因素，但是化學(xué)制品的使用不利于經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也會(huì)對(duì)自然環(huán)境帶來(lái)一定的危害，這種危害同樣作用到牲畜本身的健康上，所以新型養(yǎng)殖技術(shù)的推廣，著重于保持生產(chǎn)效率