HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠ - ĐIỆN
------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG
NHẬN DIỆN VÀ PHÂN LOẠI MỘT SỐ BỆNH
THÔNG THƢỜNG TRÊN THỎ NUÔI BẰNG CÔNG
NGHỆ XỬ LÝ ẢNH THÂN NHIỆT

Giáo viên hướng dẫn

: TS.NGUYỄN THÁI HỌC

Sinh viên thực hiện

: TRẦN QUANG HUẤN

Msv

: 603005

Lớp

: K60-TĐHA

Chuyên ngành

: TỰ ĐỘNG HÓA

Hà Nội – 2021


MỤC LỤC
MỤC LỤC…… ........................................................................................................... I
DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................................... V
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... VII
MỞ ĐẦU.......... ...........................................................................................................1
1. Đặt vấn đề ...............................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ..............................................................................2
3. Đối tƣợng nghiên cứu..............................................................................................2
4. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................2
4.1. Nội dung ...............................................................................................................2
4.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................3
5. Giới hạn đề tài .........................................................................................................3
6. Thời gian và địa điểm thực hiện..............................................................................3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI..........................................................................4
1.1 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống ứng dụng công nghệ IOT .............................4
1.1.1

Vạn vật (Things) .........................................................................................4

1.1.2

Trạm kết nối (Gateways)............................................................................5

1.1.3

Hạ tầng mạng (Internet) ............................................................................5


1.1.4

Lớp dịch vụ (Service) .................................................................................5

1.2 Ứng dụng công nghệ IoT trong chăn nuôi..........................................................5

i


1.3 Tổng quan về camera ảnh nhiệt ..........................................................................6
1.4 Một số ứng dụng của camera nhiệt .....................................................................7
1.4.1

Trong an ninh .............................................................................................7

1.4.2

Trong an ninh hàng hải .............................................................................9

1.4.3

Trong tuần tra an ninh ...............................................................................9

1.4.4

Trong quân sự ..........................................................................................10

1.4.5


Trong đo nhiệt độ .....................................................................................10

1.4.6

Trong kiểm tra phát hiện .........................................................................10

1.5 Áp dụng camera ảnh nhiệt trong việc nuôi thỏ ................................................13
1.5.1

Đọc hình ảnh thân nhiệt vật ni.............................................................13

1.5.2

Lợi ích trong việc theo dõi sức khỏe gia súc từ xa ..................................14

1.6 Một số bệnh thƣờng gặp trên thỏ gây biến đổi nhiệt ........................................15
1.6.1

Bệnh bại huyết..........................................................................................15

1.6.2

Bệnh nhiễm khuẩn Listeria ......................................................................16

1.6.3

Bệnh sổ mũi ..............................................................................................17

1.6.4


Bệnh cầu trùng .........................................................................................18

1.7 Phƣơng pháp đo thân nhiệt ở thỏ ......................................................................18
1.8 Kết luận chƣơng 1 ............................................................................................20
CHƢƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................21
2.1 Yêu cầu thiết kế hệ thống. ................................................................................21
2.2 Sơ đồ công nghệ của hệ thống ..........................................................................21
2.3 Lựa chọn cấu trúc phần cứng và phần mềm điều khiển hệ thống ....................24
2.3.1

Camera Flir TG267 .................................................................................24

2.3.2

ESP8266 NodeMCU ................................................................................25

ii


2.4 Giới thiệu về ứng dụng blynk ...........................................................................29
2.5 Lập trình và upload cho Arduino......................................................................33
2.6 Tìm hiểu về ngơn ngữ lập trình Python và phần mềm OpenCV ......................34
2.6.1

Ngơn ngữ lập trình Python ......................................................................34

2.6.2

Thư viện OpenCV .....................................................................................38


2.7 Cơ sở và lƣu đồ thuật toán ................................................................................39
2.7.1

Cơ sở thuật toán .......................................................................................39

2.7.2

Lƣu đồ thuật toán .....................................................................................44

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................48
3.1 Kết quả phần cứng của hệ thống ......................................................................48
3.2 Kết quả đo thân nhiệt gửi về ứng dụng Blynk cho ngƣời dùng .......................49
3.3 Giao diện quan sát của hệ thống .......................................................................52
3.4 Một số kết quả thực nghiệm .............................................................................54
3.5 Giá trị kinh tế .................................................... Error! Bookmark not defined.
3.6 Kết quả đạt đƣợc ...............................................................................................56
3.7 Kết quả chƣa đạt đƣợc ......................................................................................56
3.8 Đánh giá ............................................................................................................56
3.9 Kết luận chƣơng 3 ............................................................................................58
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ..................................................59
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................60

iii


PHỤ LỤC......... .........................................................................................................61

iv



DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Bốn cấu phần cơ bản của một hệ thống IoT [1] .........................................4
Hình 1. 2 Lược đồ mô tả giải pháp ứng dụng IOT trong chăn ni ...........................6
Hình 1. 3 Hình ảnh bước sóng [2] .............................................................................7
Hình 1. 4 Camera ảnh nhiệt giám sát khu vực dân cư [3] .........................................8
Hình 1. 5 Camera ảnh nhiệt phát hiện và kiểm sốt hoả hoạn [3].............................8
Hình 1. 6 Camera an ninh chống trộm [3] .................................................................9
Hình 1. 7 Camera ảnh nhiệt trong lĩnh vực quân sự [3] ..........................................10
Hình 1. 8 Sử dụng camera ảnh nhiệt trong hệ thống sản xuất, phát hiện quá nhiệt
thiết bị vận hành [3] ..................................................................................................11
Hình 1. 9 Camera ảnh nhiệt trong xây dựng [3] ......................................................12
Hình 1. 10 Thang nhiệt độ của thỏ [4] .....................................................................13
Hình 1. 11 Thỏ bị bệnh bại huyết [5] ........................................................................15
Hình 2. 1 Sơ đồ khối hệ thống tự động nhận diện và phân loại một số bệnh thông
thường trên thỏ nuôi bằng công nghệ xử lý ảnh thân nhiệt ......................................22
Hình 2. 2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống ..........................................................................23
Hình 2. 3 Camera ảnh nhiệt cầm tay FLIR TG267[6]..............................................24
Hình 2. 4 ESP8266 Arduino[7] .................................................................................26
Hình 2. 5 Các phiên bản Module ESP [7] ................................................................27
Hình 2. 6 Sơ đồ chân của Kit NodeMCU ESP8266-12E [7] ....................................29
Hình 2. 7 Cấu trúc nền tảng của blynk .....................................................................30
Hình 2. 8 Tạo tài khoản blynk ...................................................................................32
Hình 2. 9 Vào custom chọn server ............................................................................32
Hình 2. 10 Giao diện blynk .......................................................................................33
Hình 2. 11 Upload chương trình cho Arduino ..........................................................33
Hình 2. 12 Mở pycharm ............................................................................................34
Hình 2. 13 Tạo project mới .......................................................................................35
Hình 2. 14 Nhấn vào create ......................................................................................35
v



Hình 2. 15 Vào Python File để tạo một file sử dụng mã nguồn Python ...................36
Hình 2. 16 Đặt tên cho file ........................................................................................36
Hình 2. 17 Viết mã nguồn Python .............................................................................37
Hình 2. 18 Nhấn chọn mục Run để thực thi file ........................................................37
Hình 2. 19 Chạy thực nghiệm file .............................................................................38
Hình 2. 20 Trackbars sau khi được tạo .....................................................................40
Hình 2. 21 Kết quả sau khi điều chỉnh các giá trị ....................................................40
Hình 2. 22 Ảnh khơng gian màu HSV [8] .................................................................41
Hình 2. 23 Lưu đồ thuật tốn của hệ thống ..............................................................46
Hình 3. 1 Sơ đồ nối chân của hệ thống .....................................................................48
Hình 3. 2 Mạch kết nối hệ thống phân tích ...............................................................48
Hình 3. 3 Màn hình LCD hiển thị kết quả đo thân nhiệt thỏ ....................................49
Hình 3. 4 Chuyển dữ liệu từ camera nhiệt sang máy tính ........................................49
Hình 3. 5 Ảnh nhiệt cơ thể thỏ có chứa vùng bất thường .........................................50
Hình 3. 6 Ảnh sau khi lọc màu và xám hố ...............................................................50
Hình 3. 7 Thơng báo kết nối blynk thành cơng .........................................................51
Hình 3. 8 Giao diện hệ thống ....................................................................................53
Hình 3. 9 Giao diện kết quả đo thân nhiệt ................................................................53
Hình 3. 10 Giao diện Calibration để điều chỉnh nhiệt độ.........................................54
Hình 3. 11 Thân nhiệt thỏ bình thường .....................................................................55
Hình 3. 12 Thân nhiệt thỏ có sự bất thường về nhiệt ................................................55

vi


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2. 1 Thông số kỹ thuật của camera ảnh nhiệt cầm tay FLIR TG267 ...............24
Bảng 2. 2 So sánh các thông số các loại module ESP8266 thông dụng trên thị

trường hiện nay .........................................................................................................27
Bảng 2. 3 Thông số kỹ thuật ESP8266 Arduino ........................................................29

vii


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Từ xƣa đến nay, qua nhiều năm kinh nghiệm, con ngƣời ta đã có rất nhiều
cách để chuẩn đoán, xác định các bệnh phổ biến trên các lồi động vật nói chung và
lồi thỏ nói riêng nhƣ: quan sát - nhìn, sờ nắn, gõ, nghe, ... Các phƣơng pháp chuẩn
đoán này cần tiếp xúc trực tiếp với cơ thể loài vật, điều này phần nào ảnh hƣởng tới
kết quả chuẩn đốn và tình trạng của chúng do khi tiếp xúc trực tiếp nhƣ vậy sẽ gây
hoảng loạn và tạo stress, đặc biệt đối với loài động vật có tính nhút nhát nhƣ thỏ,
hơn nữa có thể làm cho bệnh nghiêm trọng hơn hoặc có thể gây lây nhiễm bệnh từ
thỏ qua ngƣời. Do đó, việc ứng dụng camera ảnh nhiệt và công nghệ xử lý ảnh sẽ
đem lại hiệu quả ƣu việt hơn các phƣơng pháp chuẩn đoán truyền thống bằng cách
tiếp xúc vật lý. Sử dụng camera ảnh nhiệt để chuẩn đốn giúp ta có thể thu thập dữ
liệu một cách hiệu quả, chính xác và nhanh chóng mà khơng cần tiếp xúc trực tiếp.
Hiện nay trên thế giới và Việt Nam đã và đang ứng dụng rất hiệu quả công nghệ
camera ảnh nhiệt và cơng nghệ xử lý ảnh trong việc chuẩn đốn một số bệnh thông
thƣờng trên vật nuôi.
Việc ứng dụng công nghệ đó mang lại nhiều ƣu điểm trong việc chuẩn đốn
bệnh trên cơ thể thỏ nhƣ:
-

Đƣa ra kết quả nhanh chóng và chính xác.

-


Giúp thu thập các thơng tin quan trọng mà không cần tiếp xúc vật lý.

-

Cung cấp cho ta những thông tin sơ bộ về bệnh, mức độ nghiêm trọng của
bệnh khi mà các biện pháp kiểm tra vật lý khơng thể phát hiện đƣợc.
Mặc dù có nhiều ƣu điểm trong việc chuẩn đoán bệnh nhƣ vậy nhƣng việc sử

dụng camera ảnh nhiệt để thu thập dữ liệu tồn tại một số nhƣợc điểm nhƣ sau:
-

Chỉ có thể áp dụng đƣợc với bệnh liên quan đến việc thay đổi nhiệt độ ở cơ
thể vật ni.

-

Nguồn pin có thời lƣợng sử dụng nhất định, cần kiểm tra và bổ sung kịp thời
để đảm bảo khả năng vận hành và không bị gián đoạn trong quá trình sử
dụng.


Cần có hệ thống xử lý và ngƣời có trình độ chuyên môn cao để xử lý nên chỉ

-

áp dụng ở trang trại với các cán bộ có trình độ.
Trong khn khổ của đề tài này em sẽ trình bày cho ngƣời đọc cái nhìn tổng
quan về việc ứng dụng camera ảnh nhiệt và công nghệ xử lý ảnh trong việc chuẩn
đoán một số bệnh trên gia súc, gia cầm đã và đang áp dụng trên thế giới và Việt
Nam.

Từ tình hình thực tế, việc nghiên cứu và chế tạo mơ hình hệ thống tự động
phát hiện và chuẩn đốn một số bệnh gây tăng thân nhiệt từ xa sẽ góp phần thúc đẩy
ngành chăn ni nƣớc ta theo hƣớng hiện đại hóa. Vì vậy em đã chọn ý tƣởng
nghiên cứu của mình là: “Nghiên cứu phát triển hệ thống tự động nhận diện và phân
loại một số bênh thông thƣờng trên thỏ nuôi bằng công nghệ xử lý ảnh thân nhiệt”.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Đề tài “Nghiên cứu phát triển hệ thống tự động nhận diện và phân loại một số
bệnh thông thƣờng trên thỏ nuôi bằng công nghệ xử lý ảnh thân nhiệt” đƣợc xây
dựng dựa trên các mục đích nghiên cứu nhƣ sau:
 Phát hiện đƣợc cá thể thỏ có nhiệt độ tăng bất thƣờng trên ảnh thân nhiệt của
đàn thỏ nuôi trong trang trại.
 Xác định vị trí và giá trị nhiệt độ lớn nhất của cá thể thỏ bị nhiễm bệnh.
 Nhận diện và phân loại một số loại bệnh trên thỏ do tăng nhiệt độ bất
thƣờng.
 Gửi cảnh báo về ứng dụng trên điện thoại của ngƣời quản lý đã đƣợc cài đặt
sẵn.
3. Đối tƣợng nghiên cứu
Các đối tƣợng nghiên cứu đƣợc sử dụng trong đề tài:
 Các phƣơng pháp, thuật toán phục vụ cho việc phát hiện, nhận dạng và phân
loại bệnh qua thân nhiệt.
 Bộ thƣ viện xử lý ảnh OpenCv và ngơn ngữ lập trình Python.
 Camera ảnh nhiệt.
 Arduino, Module ESP8266 NodeMCU và ứng dụng blynk
4. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu
4.1. Nội dung
2


Chƣơng 1: Tổng quan đề tài
Chƣơng 2: Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu

Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận
4.2. Phương pháp nghiên cứu
Phƣơng pháp nghiên cứu kế thừa:
 Dựa vào các thuật tốn đã có để phân tính đối tƣợng.
 Kế thừa từ các cơng trình nghiên cứu khoa học và sử dụng các phần mềm
Opencv, ngôn ngữ lập trình python.
Phƣơng pháp tham khảo tài liệu: bằng cách thu thập thơng tin từ sách, tạp chí
về điện tử và truy cập internet.
5. Giới hạn đề tài
Do điều kiện không cho phép nên em chỉ sử dụng phƣơng pháp
phân tích ảnh off- line.
6. Thời gian và địa điểm thực hiện
- Thời gian: Từ tháng 8/2021 đến 12/2021
- Địa điểm: Học viện Nông nghiệp Việt Nam và Xã Diễn Hùng – huyện Diễn Châu
– tỉnh Nghệ An

3


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống ứng dụng công nghệ IOT
Kiến trúc của IOT gồm bốn thành phần cơ bản chính gồm: Vạn vật (Things),
trạm kết nối (Gateways), hạ tầng mạng (Internet) và cuối cùng là lớp dịch vụ
(Service).

Hình 1. 1 Bốn cấu phần cơ bản của một hệ thống IoT [1]

1.1.1 Vạn vật (Things)
Ngày nay có vơ vàn vật dụng đang hiện hữu trong cuộc sống, ở trên các khu
canh tác, ở trong nhà hoặc trên chính các thiết bị lƣu động của ngƣời dùng. Giải

pháp IoT giúp các thiết bị thông minh đƣợc sàng lọc, kết nối và quản lý dữ liệu của
đối tƣợng nông nghiệp một cách cục bộ, cịn các thiết bị chƣa thơng minh thì có thể
kết nối đƣợc thơng qua các trạm kết nối. Từ đó, các thiết bị, vật dụng sẽ có thể thực
hiện nhiệm vụ của mình đối với đối tƣợng nơng nghiệp cần quản lý.

4


1.1.2 Trạm kết nối (Gateways)
Các trạm kết nối sẽ đóng vai trò là một vùng trung gian trực tiếp, cho phép các
vật dụng có sẵn này kết nối với điện toán đám mây một cách bảo mật và dễ dàng
quản lý. Gateways có thể là một thiết bị vật lý hoặc là một phần mềm đƣợc dùng để
kết nối giữa Cloud (điện toán đám mây) và bộ điều khiển, các cảm biến, các thiết bị
thông minh.
1.1.3 Hạ tầng mạng (Internet)
Internet là một hệ thống toàn cầu của nhiều mạng IP đƣợc kết nối với nhau và
liên kết với hệ thống máy tính. Cơ sở hạ tầng mạng này bao gồm thiết bị định tuyến,
trạm kết nối, thiết bị tổng hợp, thiếp bị lặp và nhiều thiết bị khác có thể kiểm sốt
lƣu lƣợng dữ liệu lƣu thơng và cũng đƣợc kết nối đến mạng lƣới viễn thông và cáp
đƣợc triển khai bởi các nhà cung cấp dịch vụ.
1.1.4 Lớp dịch vụ (Service)
Lớp dịch vụ là các ứng dụng đƣợc các hãng cơng nghệ, hoặc thậm chí ngƣời
dùng tạo ra để dễ dàng sử dụng các sản phẩm IOT một cách hiệu quả và tận dụng
đƣợc hết giá trị của sản phẩm.

1.2 Ứng dụng công nghệ IoT trong chăn nuôi
Nhiều nông dân đã quen thuộc với những công nghệ chăn nuôi tiên tiến. Công
nghệ này vẫn đang phát triển nhƣ vũ bão; nắm bắt đƣợc cơ hội từ những lợi ích mà
nó mang lại sẽ quyết định sức cạnh tranh của trại nuôi.Các tác giả mô tả kỹ thuật đo
nhiệt trong chăn nuôi và ứng dụng trong thú y. Kỹ thuật nhiệt học có vơ số ứng

dụng trong sinh học, nhờ vào các đặc tính linh hoạt, khơng xâm lấn và độ nhạy cao.
Có lẽ hạn chế chính đối với hầu hết các khía cạnh quan trọng đối với ứng dụng của
nó trên động vật nằm ở tính dễ sử dụng và độ nhạy cực cao của nó. Nguyên liệu và
phƣơng pháp. Đánh giá này cung cấp một cái nhìn tổng quan về các ứng dụng có
thể có của kỹ thuật kiểm tra trực quan bằng nhiệt, nhƣng rõ ràng rằng mọi hiện
tƣợng liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ đều có thể đƣợc xác định bằng kỹ thuật

5


này. Sau đó, ngƣời vận hành phải xác định bối cảnh thí nghiệm tốt nhất để thu đƣợc
càng nhiều thơng tin càng tốt, liên quan đến các vấn đề sinh lý bệnh đƣợc xem xét.
Kết quả đầu tiên cho thấy mối quan hệ giữa nhiệt độ bề mặt và điểm số mà con
vật thu đƣợc trong quá trình kiểm tra hành vi. Kết quả này gợi ý một ứng dụng thú
vị của phƣơng pháp đo nhiệt độ hồng ngoại (IRT) để đo trạng thái sức khỏe của
động vật theo cách không xâm lấn
-

Sơ lƣợc giải pháp ứng dụng IoT trong chăm sóc sức khỏe gia súc

Hình 1. 2 Lƣợc đồ mô tả giải pháp ứng dụng IOT trong chăn nuôi

1.3 Tổng quan về camera ảnh nhiệt
Camera ảnh nhiệt (Thermogram) là một hình ảnh thể hiện bức xạ nhiệt của một
vật thể trên màn hình điện tử. Hình ảnh nhiệt thu đƣợc thơng qua camera cảm biến
thân nhiệt.
Hình ảnh nhiệt cho phép ngƣời dùng có thể nhìn thấy chính xác nhiệt độ từ xa
của một vật thể. Camera ảnh nhiệt có thể mơ tả chính xác nhiệt độ của một vật thể
dù đƣợc chụp trong bóng tối.
Camera chụp ảnh nhiệt là thiết bị chuyển năng lƣợng nhiệt (nhiệt) thành ánh

sáng khả kiến để phân tích một vật thể hoặc cảnh cụ thể. Hình ảnh đƣợc tạo ra đƣợc
gọi là nhiệt kế và đƣợc phân tích thơng qua một q trình gọi là nhiệt kế. Camera
chụp ảnh nhiệt là thiết bị tinh vi xử lý hình ảnh đƣợc chụp và hiển thị trên màn hình.
Chúng ta biết rằng, quang phổ bức xạ hay cịn gọi là sóng ánh sáng mà mắt
chúng ta cảm thụ đƣợc qua võng mạc chỉ là một phần nhỏ của một dải quang phổ
lớn. Ngƣời ta gọi dải quang phổ nhìn thấy đƣợc là quang phổ "khả kiến" . Mỗi loại
vật thể ngoài quang phổ khả kiến đều có những bức xạ quang phổ khác nhau mà
phần lớn chúng là vơ hình với con ngƣời, mỗi loại có bƣớc sóng duy nhất. Bức xạ
nhiệt là một trong số đó, có bƣớc sóng dài hơn so với ánh sáng khả kiến, và do đó

6


thƣờng khơng nhìn thấy đƣợc bằng mắt ngƣời. Cơng nghệ ảnh nhiệt sử dụng dải
quang phổ bức xạ nhiệt này để tái tạo hình ảnh dƣới dải nhiệt mẫu.

Hình 1. 3 Hình ảnh bƣớc sóng [2]

Bất kỳ vật thể nào có nhiệt độ trên độ 0 tuyệt đối đều phát ra một lƣợng bức xạ
có thể phát hiện đƣợc. Nhiệt độ của vật thể càng cao thì càng phát ra nhiều bức xạ.
Lợi dụng sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vật thể, camera ảnh nhiệt làm cho bức xạ
nhiệt vơ hình có thể nhìn thấy đƣợc ở dạng hình ảnh vùng nhiệt.
-

Chỗ có mức nhiệt cao nhất có hình ảnh màu trắng.

-

Mức nhiệt độ trung bình hiển thị bằng màu đỏ và vàng.


-

Phần có nhiệt độ thấp nhất biểu thị bằng màu đen.

1.4 Một số ứng dụng của camera nhiệt
Trong lĩnh vực giám sát: bao gồm an ninh, kiểm soát hỏa hoạn, thực thi pháp
luật, hàng hải, quân sự…
1.4.1 Trong an ninh
Camera hồng ngoại đƣợc sử dụng để quan sát vào ban đêm. Với khu vực nhỏ
nhƣ một phòng, loại camera đƣợc dùng là camera Day/Night. Khi quan sát ở khu
vực rộng mà ở đó việc chiếu sáng là tốn kém và có thể khơng thực hiện đƣợc, loại
camera đƣợc dùng là camera nhiệt. Camera nhiệt có thể phát hiện xâm nhập mà
không cần đến chiếu sáng. Các khu vực rộng có thể kể đến nhƣ sân bay, các doanh
nghiệp mà có sự trƣng bày sản phẩm ngồi trời nhƣ ô tô, thuyền hoặc các bãi trông
xe lớn.
7


Hình 1. 4 Camera ảnh nhiệt giám sát khu vực dân cƣ [3]

Kiểm soát hỏa hoạn: Sự dụng camera hồng ngoại có thể theo dõi trên phạm vi
lớn từ đó phát hiện sớm hỏa hoạn để kịp thời xử lý. Khi đang diễn ra hỏa hoạn,
camera hồng ngoại vẫn có thể quan sát vị trí cháy trong điều kiện khói, đếm tối
hoặc sƣơng mù. Với khả năng này camera hồng ngoại có thể sử dụng trong phịng
chống cháy rừng, cháy trên diện rộng.

Hình 1. 5 Camera ảnh nhiệt phát hiện và kiểm soát hoả hoạn [3]

8



Thực thi pháp luật: Camera hồng ngoại cho phép phát hiện các hoạt động phạm
pháp thƣờng đƣợc thực hiện vào ban đêm. Ví dụ nhƣ bn lậu, khai thác lậu tài
nguyên.

Hình 1. 6 Camera an ninh chống trộm [3]

Hoạt động tìm kiếm và cứu hộ: Tìm kiếm ngƣời mất tích hoặc bị nạn vào ban
đêm đặc biệt với trƣờng hợp mất tích trong rừng, trên biển.
1.4.2 Trong an ninh hàng hải
Camera hồng ngoại thƣờng đƣợc sử dụng trong hàng hải vì việc chiếu sáng trên
biển là gần nhƣ khơng thể. Ứng dụng chủ yếu là tuần tra trên biển vào ban đêm,
phát hiện và tránh các vật cản trên biển.Những hình ảnh này có thể đƣợc sử dụng để
chẩn đốn ngay lập tức hoặc đƣợc xử lý thông qua phần mềm chuyên dụng để đánh
giá thêm, độ chính xác và báo cáo đầu ra. Camera chụp ảnh nhiệt đƣa nhiệt độ đo
lên cấp độ tiếp theo; thay vì lấy số cho nhiệt độ bạn có đƣợc hình ảnh cho thấy sự
chênh lệch nhiệt độ của bề mặt.
1.4.3 Trong tuần tra an ninh
Camera hồng ngoại đƣợc ngắn trên các phƣơng tiện di động nhƣ ô tô, máy bay
để theo dõi một khu vực rộng lớn nhƣ tuần tra đƣờng biên giới.

9


1.4.4 Trong quân sự
Đây là lĩnh vực mà camera hồng ngoại đƣợc sử dụng đầu tiên. Mục đích để phát
hiện tấn cơng hay truy tìm mục tiêu.

Hình 1. 7 Camera ảnh nhiệt trong lĩnh vực quân sự [3]


1.4.5 Trong đo nhiệt độ
Camera hồng ngoại đƣợc sử dụng để giám sát các quá trình sản xuất, sử dụng
trong các hệ thống tự động hóa. Ngày nay, việc đo nhiệt độ từ xa ngày càng phát
triển và đƣợc ƣa chuộng. Thông thƣờng các cảm biến hồng ngoại đƣợc sử dụng, tuy
nhiên dùng cảm biến chỉ cho phép đo tại một số điểm. Khi cần có một cái nhìn tổng
qt hệ về nhiệt độ của hệ thống thì camera nhiệt là lực chọn tất yếu.
1.4.6 Trong kiểm tra phát hiện
-

Theo dõi phát hiện du khách có bệnh: nhƣ phát hiện du khách bị cúm ở các
sân bay, cửa khẩu.

-

Bảo trì thiết bị cơ khí và điện trƣớc khi xảy ra hỏng hóc
10


Hình 1. 8 Sử dụng camera ảnh nhiệt trong hệ thống sản xuất, phát hiện quá nhiệt thiết bị
vận hành [3]

Quá nhiệt là hiện tƣợng có thể xảy ra ở tất cả các thiết bị điện từ máy phát, biến
áp, đầu nối, cách điện, các loại khí cụ điện đóng cắt… Các lỗi này là do quá dòng,
quá áp, han rỉ, bụi bẩn, lắp đặt sai… có thể đƣợc sửa chữa, bao trì dễ dàng, nhƣng
nếu để lâu sẽ làm hỏng thiết bị có thể gây hỏng cho tồn hệ thống. Ảnh nhiệt cho
phép nhìn, phát hiện các bộ phận q nhiệt dễ dàng, từ đó có thể bảo trì kịp thời.
Các thiết bị cơ khí nhƣ động cơ điện, động cơ đốt trong, hộp số, băng chuyền
khi hoạt động sẽ sinh ra nhiệt do ma sát giữa các bộ phận. Ma sát sinh ra sẽ lớn khi
hệ thống bị kẹt, lỗi, đồng thời ma sát lớn sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị. Camera
hồng ngoại cho tìm ra vị trí có ma sát lớn, từ đó có thể phát hiện lỗi, bảo trì thiết bị

trƣớc khi thiết bị hỏng.
Ví dụ trong động cơ điện, ổ bi sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn nếu nó q chặt, thiếu
bơi trơn hoặc đôi khi quá bôi trơn. Điện trở của động cơ cũng sinh ra nhiệt. Lớp
cách điện sẽ bị hỏng nếu động cơ quá nóng. Động cơ làm việc ở nhiệt độ cao hơn
10 oC so với thiết kế thì tuổi thọ của nó sẽ giảm một nửa.
11


Kiểm tra các cơng trình xây dựng: Thơng qua ảnh nhiệt của tƣờng, mái, để phát
hiện rị khí, hiện tƣợng thấm nƣớc, rị nƣớc…
Ví dụ: nếu có nƣớc đọng trong tƣờng hoặc trần nhà, thì khu vực thấm nƣớc sẽ có
nhiệt độ thấp hơn các khu vực khác

Hình 1. 9 Camera ảnh nhiệt trong xây dựng [3]

Ngoài các ứng dụng trên, camera hồng ngoại còn đƣợc sử dụng trong nhiều ứng
dụng khác nhƣ:
 Quản lý chất lƣợng môi trƣờng sản xuất
 Chụp ảnh hóa học
 Nghiên cứu và phát triển các sản phẩm mới
 Phát hiện nguồn ô nhiễm
 Điều tra hiện tƣợng khơng bình thƣờng
 Thiên văn học
 Khảo cổ học từ trên không
 Kiểm tra cách ly âm học để giảm tiếng ồn
 Trong y học nhƣ chụp ảnh nhiệt động vật, chụp ảnh nhiệt cơ thể ngƣời để hỗ
trợ việc chuẩn đoán bệnh.

12



1.5 Áp dụng camera ảnh nhiệt trong việc nuôi thỏ
1.5.1 Đọc hình ảnh thân nhiệt vật ni
Khơng thể chẩn đốn một bệnh cụ thể bằng hình ảnh nhiệt màu, mà chỉ có thể
hình dung sự hiện diện của một "dị thƣờng nhiệt" . Mục đích của cuộc khảo sát
thơng qua phƣơng pháp đo nhiệt chính xác là để tối ƣu hóa các điều kiện và đƣa vào
bằng chứng một số ví dụ về những dị thƣờng này. Hình 1.7 cho thấy nhiệt độ của
một con thỏ. Ở bên phải thang đo nhiệt độ màu tƣơng ứng, các màu khác nhau có
liên quan đến nhiệt độ tƣơng ứng. Nền có màu đen vì nó đƣợc coi là nằm ngồi quy
mơ, tức là nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ đƣợc báo cáo trong thang màu sai. Lông thỏ
thể hiện nhiệt độ cao hơn một chút so với môi trƣờng xung quanh, phản ánh khả
năng cách nhiệt tuyệt vời của nó, nhƣng vẫn cho phép trao đổi nhiệt. Mũi, tai và
mắt, nơi có da trần, là những nơi duy nhất có thể đọc chính xác nhiệt độ của động
vật. Tuy nhiên, sự hiện diện của hơi ẩm ở mũi làm cho khu vực này mát hơn hai
phần cịn lại. Nói chung, bay hơi từ da trần là một trong những cách quan trọng nhất
để điều nhiệt ở động vật có lơng

Hình 1. 10 Thang nhiệt độ của thỏ [4]

Trong trƣờng hợp đo nhiệt độ da vật ni, việc đánh giá chính xác chúng đƣợc
thực hiện thuận lợi vì đối tƣợng sống cao hơn nhiệt độ mơi trƣờng vài độ và vì các
vật liệu và mơi trƣờng xung quanh nói chung có giá trị phát xạ thấp hơn. Trong
13


những điều kiện này, dễ dàng nhận đƣợc trong phòng thí nghiệm, bất kỳ tín hiệu
nhiễu nào nhƣ sự thay đổi nhỏ về nhiệt độ môi trƣờng, hoặc nguồn bức xạ IR ở xa,
có thể đƣợc coi là khơng ảnh hƣởng đến nhiệt độ thực tế của da vật nuôi
1.5.2 Lợi ích trong việc theo dõi sức khỏe gia súc từ xa
Một trong những lợi ích rõ ràng nhất của những giải pháp kết nối cho chăn nuôi

là khả năng theo dõi sức khỏe. Ngƣời nông dân hiện đang phải mất rất nhiều thời
gian để theo dõi sức khỏe của gia súc bằng các phƣơng thức truyền thống. Hơn thế
nữa, khơng phải các bệnh nào cũng có các triệu chứng biểu hiện ra bên ngồi để
ngƣời nơng dân có thể dễ dàng phát hiện hoặc khi phát hiện ra thì đã quá muộn.
Bằng cách sử dụng các thiết bị kết nối IoT, ngƣời nông dân (chủ trang trại) giảm
đáng kể thời gian này, và do đó, họ xử lý hoặc cách ly các động vật nhanh hơn. Ví
dụ, bằng việc sửu dụng camera ảnh nhiệt trong chăn ni thỏ có thể thu thập và
truyền dữ liệu sinh trắc học và hành vi qua đó thơng báo cho ngƣời nơng dân (chủ
trang trại) theo thời gian thực nếu phát hiện các triệu chứng.
-

Khả năng sinh sản
Để việc chăn nuôi thỏ đạt đƣợc hiệu quả và năng suất cao nhất nhƣ khả năng

sinh sản tốt, sản lƣợng thịt, … đồng thời cũng cần chú trọng thời kỳ sinh sản của thỏ
và mỗi lứa phải đảm bảo chất lƣợng thỏ con khỏe mạnh. Do vậy, các hoạt động thụ
tinh rất quan trọng đối với ngƣời ni. Đây là việc rất khó, đặc biệt nếu số lƣợng
thỏ trong đàn lớn sẽ kéo theo số lƣợng nhân công cần thiết cũng rất lớn, rất dễ gây
ra sai sót. Các giải pháp IoT đƣợc thiết kế để giải quyết vấn đề này. Chúng sử dụng
cảm biến để phát hiện chính xác thời điểm động dục của thỏ. Khi phát hiện sự kiện
động dục, chủ trang trại đƣợc thông báo ngay lập tức qua văn bản, email, trên bảng
điều khiển hoặc cuộc gọi điện thoại, ví dụ: Giải pháp của Moocall sử dụng các cảm
biến của hãng theo dõi thỏ. Theo dõi hoạt động liên quan đến sinh sản (theo dõi để
biết thời gian động dục, thời gian sinh đẻ) qua đó cảnh báo cho ngƣời nơng dân dựa
trên ứng dụng.
-

Cảnh báo sớm các bệnh của thỏ
Trong việc chăn nuôi thỏ, sức khỏe của thỏ vô cùng quan trọng. Một số căn bệnh


thƣờng gặp nhƣ là: bệnh cầu trùng, bệnh viêm mũi, bệnh sán lá gan, bệnh cầu trùng,
14


các bệnh sau khi sinh sản. Tuy nhiên, việc chữa các căn bệnh này ở giai đoạn để
giảm thiểu chi phí chữa trị là một việc dễ dàng. Tuy nhiên rất khó để xác định các
dấu hiệu hoặc triệu chứng của bệnh, mà thƣờng khi đã xác định đƣợc thì cũng đã
muộn. Phần tốt nhất của IoT là nó có thể làm đƣợc các công việc vƣợt khả năng của
một ngƣời bình thƣờng. Mặc dù chủ hoặc cơng nhân của họ rất khó phát hiện bệnh
ở giai đoạn đầu và theo dõi thỏ 24/7 để biết các triệu chứng và cảnh báo sức khỏe,
thì IoT lại thực hiện chúng một cách dễ dàng nhờ vào việc sử dụng các cảm biến thế
hệ mới để theo dõi nhiệt độ, hoạt động và hành vi của thỏ. Điều này khiến cho chủ
trang trại gần nhƣ khơng bỏ qua bất cứ điều có thể liên quan đến sức khỏe của đàn
thỏ của họ. Qua đó, khiến cho quản lý của họ đơn giản hơn mà còn giữ cho những
con thỏ của họ khỏe mạnh và đạt năng suất cao.

1.6 Một số bệnh thƣờng gặp trên thỏ gây biến đổi nhiệt
Kỹ thuật chăn nuôi thỏ thịt lƣu ý bà con về các bệnh thƣờng gặp ở thỏ. Thỏ ăn ở
rất sạch sẽ nhƣng lại dễ mắc bệnh, bên trên thỏ lây lan nhanh, có tính chất phức tạp,
gây thiệt hại rất lớn.
1.6.1 Bệnh bại huyết
Bệnh bại huyết do virus Calicivirus gây ra (báo cáo lần đầu tiên ở Trung Quốc
vào năm 1884) [5]. Riêng năm 2003, bệnh này khiến các tỉnh nuôi thỏ ở phía nam
nƣớc ta thiệt hại đến 80%.

Hình 1. 11 Thỏ bị bệnh bại huyết [5]

15



Bệnh này thƣờng xuất hiện ở thỏ con từ 2 tháng tuổi trở nên, lây lan nhanh, phức
tạp. Từ thời điểm bị bệnh đến khi chết chỉ 14 – 25 giờ. Biểu hiện: thỏ sốt cao từ 40
– 41 độ C nhƣng nhiệt độ cơ thể giảm nhanh trƣớc khi chết, khó thở, co giật, nhảy
cẫng lên, có xuất hiện máu lẫn bọt trào ra ở mũi, khi chết đầu ngƣớc về phía sau,
các cơ quan nội tạng gần nhƣ bị hoại tử.[5]
1.6.2 Bệnh nhiễm khuẩn Listeria
Nguyên nhân:
Thỏ bị bệnh nhiễm Listeria hoặc bệnh nhiễm khuẩn Listeria, do vi khuẩn Listeria
monocytogenes gây ra. Thỏ có hệ miễn dịch yếu do bệnh tật hoặc thuốc có nguy cơ
mắc bệnh nhiễm khuẩn Listeria cao hơn.
Bệnh của thỏ khi nhiễm khuẩn Listeria có thể gây nhiễm trùng dòng máu và sƣng
não hoặc lớp màng bao não và tủy sống. Nhiễm trùng ở thỏ mang thai có thể dẫn
đến sẩy thai hoặc thai chết lƣu. Đây là loại bệnh ở thỏ rất nguy hiểm. Ngƣời ni
thỏ cần phải phịng ngừa bệnh này cho đàn thỏ của mình.
Bệnh nhiễm khuẩn Listeria có thể gây ra các triệu chứng nhẹ hoặc khơng có triệu
chứng gì trong một số trƣờng hợp. Ngƣời nuôi thỏ cần phải quan sát con vật khi bị
bệnh để có giải pháp kịp thời.
Triệu chứng của bệnh Listeria:
Thời kỳ ủ bệnh của Thỏ là 2 – 8 ngày, triệu chứng sẽ có biểu hiện khác nhau ở ba
dạng tình trạng. Dạng cấp tính, thƣờng thấy ở thỏ con mới sinh. Nhiệt độ cơ thể sẽ
tăng cao trên 40 độ. Tinh thần bất an, không ăn, khoang mũi chảy dịch.
Thỏ bị bệnh này thƣờng tử vong trong 1 – 2 ngày. Dạng bán cấp tính, xuất hiện
trạng thái thần kinh. Ví dụ nhƣ co giật, tồn thân rung động, nhãn cầu lồi ra. Có
động tác vòng tròn, đầu thƣờng hƣớng sang một bên, vận động mất cân bằng.
Thỏ cái có thai thƣờng sảy thai hoặc thỏ con sau khi sinh ra sẽ tử vong sau 4~7
ngày. Dạng mãn tính, chủ yếu có biểu hiện là thỏ mẹ bị viêm tử cung, đẻ non và có

16



dịch màu đỏ nâu chảy ra từ âm đạo. Sau khi hồi phục sức khỏe trong thời gian dài
không thể có thai.
1.6.3 Bệnh sổ mũi
Xoang mũi thỏ có rất nhiều vách ngăn phức tạp trong đó thƣờng chứa đọng các
vi khuẩn tiềm sinh và bụi bặm. Nếu bị tác động của mơi trƣờng khơng khí ngột
ngạt, thay đổi thời tiết đột ngột, gió lùa mạnh, ẩm thấp, vận chuyển đƣờng dài thỏ
mệt nhọc... thì bệnh viêm mũi phát ra, đơi khi kết hợp với bệnh khác nhƣ tụ huyết
trùng, tụ cầu trùng… thì bệnh trở nên nặng và phức tạp hơn.
Thỏ bị viêm mũi sẽ hắt hơi, chảy nƣớc mũi, khó thở và thở có tiếng ran, sau đó
có dịch mủ chảy ra và sốt. Thỏ thƣờng lấy hai chân trƣớc dụi mũi, nên lơng phía
trong hai bàn chân trƣớc rối dính bết lại.
Khi thỏ mới bị viêm mũi cần phải thay đổi môi trƣờng hợp vệ sinh và nhỏ thuốc
nhƣ Chloramphenicol, Streptomycin, Kanamycin vào hai lỗ mũi, mỗi ngày nhỏ hai
lần cho đến khi khỏi. Nếu bị nặng thì cần tiêm thêm streptomycin lieu 0,1g/kg thể
trọng hoặc tiêm Kanamycin với liều 0,05 g/kg thể trọng trong 3 ngày liền.
Biện pháp phịng bệnh chủ yếu là tạo nên mơi trƣờng phù hợp, vệ sinh sạch sẽ,
đặc biệt là khi vận chuyển đi xa cần tránh mƣa nắng, gió lùa mạnh, lồng vận chuyển
phải có vách ngăn, có đồ lót khơ, sạch, không nhốt quá chật để thỏ đè lên nhau. Qua
những nghiên cứu trên có thể thấy rằng, ứng dụng IoT trong chăn nuôi là một ý
tƣởng tốt mang lại những giá trị thiết thực. Bởi vì IoT có thể làm đƣợc những cơng
việc vƣợt ra ngồi khả năng của ngƣời, nó có thể giám sát con thỏ của ngƣời nông
dân một cách liên tục theo thời gian thực, do đó nó sẽ giúp ngƣời nơng dân có thể
biết chính xác tình trạng con thỏ của họ (nhƣ là vị trí địa lý, thân nhiệt, tình hình sức
khỏe, tình trạng sinh sản). Từ những thông tin trên sẽ giúp ngƣời dân đƣa ra những
quyết định chính xác nhất, qua đó giúp họ giảm chi phí hoạt động, chữa trị bệnh tật,
tăng năng suất chất lƣợng sản phẩm. [6]

17