2. 养殖场视频采集系统搭建
视频巡检系统的效果，七分取决于前端采集质量，三分才取决于后端算法。如果摄像头选型不当、点位被料线或栏体遮挡、夜间红外过曝、视频流在弱网下频繁丢帧，再强的异常识别模型也无法稳定工作。本节围绕“看得见、看得清、传得稳”三个目标，把采集系统的搭建拆解为选型、布点、光照与遮挡处理、协议选择、边缘设备与网络传输五个相互关联的环节。
一、摄像头选型：先定场景，再定参数
养殖场内部环境特殊：氨气与粉尘浓度高、湿度大、冲洗消毒频繁、昼夜温差明显，因此选型的第一原则是环境适应性优先于分辨率。猪舍、鸡舍建议选择防护等级不低于 IP66 的枪机或半球机，外壳与镜头具备防雾、防腐蚀处理；产房、保育舍等需要观察仔猪活动细节的区域，可选用带加热除雾功能的型号，避免冬季镜头结露导致画面发白。
分辨率与视场角需要匹配“识别任务的最小目标尺寸”。以识别躺卧猪只是否异常为例，若要求目标在画面中至少占 80 像素宽，一头成年猪体宽约 0.5 米，则单像素对应实际尺寸应不大于 6.25 毫米。一台 1920×1080 的摄像头水平覆盖 8 米宽栏舍时，单像素约 4.2 毫米，满足要求；若覆盖宽度扩大到 16 米，单像素约 8.3 毫米，猪只仅约 60 像素宽，细节识别就会吃力。此时应缩短覆盖宽度、增加点位，或改用 2560×1440 分辨率。这一计算是布点密度的直接依据，而不是凭经验“多装几个”。
帧率方面，日常巡检 15～20 fps 已足够，但用于识别快速行为（如惊群、追逐）的区域建议 25 fps。镜头焦距按“覆盖宽度 × 焦距 ≈ 传感器宽度 × 安装距离”估算：以 1/2.8 英寸传感器（宽约 5.6 毫米）为例，安装高度 3 米、俯视距离约 6 米、希望覆盖 8 米宽，则焦距约为 5.6×6÷8 ≈ 4.2 毫米，选 4 毫米定焦镜头即可。变焦镜头便于调试，但长期运行中定焦更稳定、故障率更低。
二、布点原则：覆盖关键行为区，避开遮挡与逆光
布点不是“均匀铺满”，而是围绕异常识别需求确定关键区域：采食区（识别采食减少）、饮水区（识别饮水异常）、躺卧区（识别聚集、跛行、死亡）、出入口与走廊（识别人员与猪只流动）、料塔与风机等设备区（识别设备异常）。每个关键区至少保证一个“主视角”，重要区域可增加斜向辅助视角，避免单一视角被个体遮挡。
安装高度与俯角需要平衡“看得全”和“看得清”。一般建议安装高度 2.5～3.5 米，俯角 20°～45°。俯角过小容易拍到猪只侧面、相互遮挡严重；俯角过大则画面压缩、纵深判断困难。同时应遵循以下避让规则：镜头光轴避开窗户与舍门直射光；避开料线、饮水管、风扇等横穿画面的结构；与热源（保温灯、加热器）保持距离，防止红外画面局部过曝；室外或半开放区域注意避免雨水直接冲刷镜头。
三、光照与遮挡：把“看不清”变成可控问题
舍内光照问题主要有三类。第一类是照度不足：夜间仅靠红外补光，画面呈黑白且噪点大，猪只轮廓尚可、细节丢失。此时应优先增加低照度性能较好的传感器，或加装 850 纳米红外补光灯，并注意补光灯与镜头的距离，避免近处过曝、远处仍暗。第二类是逆光与局部过曝：舍门、窗户、保温灯进入画面时，自动曝光会把整体压暗，导致栏内细节消失。处理方式是调整点位避开直射光源，或启用宽动态（WDR）功能，并固定曝光区域。第三类是光照突变：开灯、关灯、冲洗时画面亮度骤变，容易触发误报，可在算法侧设置亮度变化抑制或延时确认。
遮挡问题更隐蔽。料线、饮水管、栏门、风扇、蜘蛛网、灰尘都会在画面中形成固定遮挡。工程上应做到：安装后逐点位截图核查，确认关键行为区无固定遮挡；对无法避开的横穿结构，改用斜向视角绕开；镜头前加装遮阳罩减少灰尘附着；把“镜头清洁”纳入日常巡检项，因为粉尘在养殖场是持续累积的，一周不擦就可能明显降低对比度。对于猪只相互遮挡造成的动态遮挡，则通过增加辅助视角和选择俯角来缓解，而不是靠提高分辨率解决。
四、视频流协议：RTSP 与 RTMP 的分工
摄像头输出的视频流通常以 RTSP（实时流协议）提供，它基于 RTP/RTCP，适合局域网内低延迟拉流，是边缘采集设备取流的标准方式。典型地址形如：
rtsp://admin:密码@192.168.1.64:554/Streaming/Channels/101其中 101 一般表示通道 1 的主码流，102 为子码流。边缘设备通过 FFmpeg 或 GStreamer 拉取 RTSP 流后解码分析，命令示例：
ffmpeg -rtsp_transport tcp -i rtsp://admin:密码@192.168.1.64:554/Streaming/Channels/102 \
-vf fps=5 -f rawvideo -pix_fmt bgr24 -这里使用 TCP 传输可减少丢包造成的花屏，子码流（如 1280×720）用于分析可显著降低算力占用，主码流仅在需要回放取证时使用。RTMP 则更适合“推流”场景：当需要把某路视频推送到远程监控平台或直播服务时，由边缘设备将 RTSP 转封装为 RTMP 推送，地址形如 rtmp://平台地址/live/摄像头编号。简单说，RTSP 负责“从摄像头取流”，RTMP 负责“向平台推流”，二者常在同一系统中配合使用，而不是互相替代。
五、边缘采集设备与网络传输方案
边缘采集设备承担取流、解码、抽帧、推理和本地缓存。以一台 8 路 1080p 摄像头、每路抽帧 5 fps 做目标检测为例，若模型在边缘盒子上单帧推理约 40 毫秒，则每秒 40 帧的推理负载约需 1.6 秒算力，单台设备难以承担，实际应按“路数 × 抽帧率 × 单帧耗时”核算，必要时降低抽帧率或分机部署。边缘设备建议配置不低于 8 GB 内存和 256 GB 本地存储，用于断网时缓存告警截图与短视频片段。
网络传输方面，摄像头与边缘设备应处于同一局域网，优先使用千兆交换机与超五类以上网线；单路 1080p 主码流码率约 4 Mbps，8 路约 32 Mbps，千兆链路余量充足。摄像头供电推荐 PoE，减少舍内单独布电源线的故障点。跨舍或远距离传输可用光纤收发器；无线方案仅在布线困难时使用，并注意 2.4 GHz 频段在金属栏舍中的衰减。上行到云端只需传输告警事件、截图和短视频，不必上传全量视频流，这样在养殖场常见的上行带宽有限条件下也能稳定运行。