Vaganje stoke pomoću fotografije: Šta kompjuterski vid radi, a šta ne radi

Obećanje je primamljivo: fotografišite kravu na pašnjaku i na ekranu ćete dobiti njenu težinu. Vrijedi pažljivo ispitati ovu ideju, jer ona kombinuje tehnologiju koja zaista postoji s obećanjem koje besplatne aplikacije ne ispunjavaju.

Početna tačka je jednostavna i ne mijenja se: Telefon nema senzor za težinu.. Fotografija je matrica piksela; ne sadrži masu. Sve što sistem za obradu slike može učiniti je... zaključiti Volumen i konformacija određuju se na osnovu oblika životinje, a to se pretvara u procjenu težine. To je uvijek procjena.

Kako funkcioniše sistem za snimanje koji funkcioniše?

Komercijalni sistemi za procjenu težine goveda pomoću kompjuterskog vida uglavnom slijede ovaj put:

1. SegmentacijaSoftver izoluje obris životinje od pozadine slike.
2. Referentna skalaBez poznavanja stvarne veličine nečega u sceni, nemoguće je pretvoriti piksele u centimetre. Zato ovi sistemi zahtijevaju referentnu ploču, oznaku na tlu, fiksnu udaljenost od kamere ili senzor dubine.
3. Ekstrakcija mjerenjavisina sapi, širina, dužina, projektovana površina tijela.
4. Statistički modelOva mjerenja se unose u model obučen na hiljadama životinja koje su izvagane na vagi, i dobija se procijenjena težina.

Obratite pažnju na ono što se pojavljuje na ovoj listi: kontrolirano kadriranje, poznata skala, životinja u standardiziranom položaju. Nijedan od ovih zahtjeva ne ispunjava fotografija snimljena iz bilo kojeg ugla, s bikom postrance na sredini pašnjaka, nasuprot svjetlu.

Koliko koštaju ovi sistemi?

Rješenja za vaganje stoke zasnovana na slikama prodaju se komercijalno, gotovo uvijek na bazi pretplate, tovilištu, centrima za uzgoj i klaonicama. Mnoga uključuju hardver instaliran u hodniku za rukovanje, fiksnu kameru i kalibraciju koju vrši tehničar. To je legitimna tehnologija, s mjerljivim rezultatima - i po cijeni kompatibilnoj s velikim operacijama.

Ono što ne postoji je magična, besplatna verzija ovoga koja radi na običnoj kameri mobilnog telefona, bez ikakve reference na skalu ili kontroliranog pozicioniranja.

Šta besplatne aplikacije zapravo rade?

Kada otvorite većinu aplikacija koje obećavaju da će "dodijeliti vrijednost svakoj fotografiji", otkrit ćete jednu od tri stvari:

• On te zapravo traži da unesite mjere Mjerenja su izvršena mjernom trakom, a fotografija je samo ilustracija za evidenciju životinje.
• On je dnevnik Fotografija služi za vizuelnu identifikaciju životinje, a težina je ono što ste bacili.
• Prikazuje broj izmišljen iz vrlo malog broja, i u tom slučaju rezultat nema nikakvu vrijednost.

Praktičan primjer: aplikacija Vol u vagi, dostupan na Play Store-u, programer opisuje kao alat za bilansi stanja. Drugim riječima, organizuje evidenciju vaganja izvršenih na stvarnoj vagi. To nije aplikacija koja procjenjuje težinu na osnovu fotografije, suprotno onome što se često ponavlja.

Metoda koja funkcioniše bez skupog sistema: traka.

Pristupačna i provjerena alternativa je barimetrija obima grudnog koša, koja se u praksi koristi decenijama. Mjerna traka prolazi odmah iza lopatice, okružujući cijeli grudni koš iza prednjih udova, na najvišoj tački grudnog koša. Dužina ide od vrha ramena do vrha sedalične kosti.

S obje mjere u centimetrima, najčešće korištena formula za procjene: težina (kg) ≈ obim grudi² × dužina ÷ 10,838. Životinja obima 180 cm i dužine 150 cm teži približno 448 kg.

Margina greške je od 5% do 10%. Da biste je smanjili: uvijek mjerite u isto vrijeme, po mogućnosti ujutro, dok je životinja sputana, stoji, mirna i oslonjena na sve četiri šape, s mjernom trakom blizu krzna i bez zatezanja.

Gdje nijedna procjena nije korisna

Bez obzira na to da li se procjena vrši na osnovu fotografije ili mjerne trake, postoje tri situacije u kojima se ne može koristiti:

• Prodaja od strane ArrobeGreška 8% u cijeloj seriji košta mnogo novca prilikom promjene strane.
• Zvanično vaganjeRegistracija koja je važeća za treće strane zahtijeva kalibriranu opremu.
• Doziranje lijekaDoze dehelmintičara, antibiotika i akaricida izračunavaju se po kilogramu. Premalo doziranja selektira rezistentne parazite u stadu; predoziranje intoksikuje životinju i produžava period karencije prije klanja.

Znakovi da aplikacija pretjeruje.

• Obećava težinu na osnovu fotografije bez traženja razmjere ili referentnog položaja.
• Koristite riječi "precizan", "tačan" ili "profesionalan" bez navođenja margine greške.
• Ne precizira se na koju vrstu, rasu ili starosnu grupu se izračun odnosi.
• Zahtijeva dozvole koje nisu povezane s ulogom, kao što su kontakti, poruke ili mikrofon.
• U trgovini ima vrlo malo recenzija — znatan dio ove kategorije čak nema ni objavljenu ocjenu.

Zašto obična fotografija nije dovoljna

Vrijedi detaljnije objasniti tehničke razloge, jer oni objašnjavaju zašto se problem ne može riješiti boljom aplikacijom:

• Nedostaje mu razmjera. Ista fotografija teleta blizu kamere i odraslog bika u daljini može proizvesti identične obrise. Bez objekta poznate veličine u sceni ili bez senzora dubine, softver nema načina da sazna stvarnu veličinu životinje.
• Perspektiva iskrivljuje. Određeni stepen nagiba kamere mijenja prividni odnos visine i dužine. Zbog toga komercijalni sistemi zahtijevaju fiksni položaj.
• Fotografija je dvodimenzionalna. Težina zavisi od zapremine. Procjena zapremine iz jedne ravne projekcije zahtijeva pretpostavku dubine tijela, a ta pretpostavka je najveći izvor greške.
• Kosa, prljavština i svjetlost su sve smetnja. Pozadinsko osvjetljenje, blato i tamno krzno na tamnoj pozadini degradiraju segmentaciju kontura.
• Životinja se kreće. Položaj glave, oslonac šape i disanje mijenjaju obris između jednog klika i sljedećeg.

Kada se vaganje na osnovu slike isplati

Postoje scenariji u kojima investicija ima smisla, a svi oni dijele istu karakteristiku: veliki obim i ponovljeni prolazak kroz istu tačku.

• Zatvaranje, U objektu gdje hiljade životinja prolaze kroz isti koridor za rukovanje, kalibrirana fiksna kamera prati njihov napredak bez dodatnog stresa.
• centri za uzgoj koje zahtijevaju česte krivulje rasta bez zaustavljanja serije na vagi.
• Istraživanje i unapređenje, U ovom kontekstu, često mjerenje bez dodirivanja životinje je samo po sebi vrijedno.

Za nekretninu koja važe jednu seriju svaka dva mjeseca, cijena sistema nije opravdana. Mjerna traka i aplikacija za snimanje su dovoljni za praćenje, a vaga se koristi samo kada je potreban precizan broj.

Šta je potrebno da bi fotografija postala mjera?

Pravo pitanje nije "može li vještačka inteligencija to učiniti?", već "da li slika sadrži potrebne informacije?". Da bi procijenio volumen fotografije, sistemu su potrebne stvari koje obična fotografija snimljena mobilnim telefonom nema:

• Referentna skala. Kamera ne zna veličinu onoga što fotografiše. Tele u blizini i vol daleko daju slične slike. Ozbiljni sistemi to rješavaju kamerom u fiksnom položaju i poznatoj visini ili senzorom dubine.
• Kontrolisani ugao. Ista krava fotografisana odozgo, sa strane i iz ugla od tri četvrtine daje različite siluete. Bez standardizovanog kadriranja, poređenje nije moguće.
• Životinja na svom položaju. Stoji mirno, četiri šape na tlu, glava u prirodnom položaju, tijelo okomito na kameru.
• Odvajanje fonda. Životinju u sredini stada, na zasjenjenom pašnjaku s drugim životinjama iza nje, teško je pravilno ošišati.
• Kalibracija za stado. Model mora biti obučen sa životinjama slične konformacije kao i on sam.

Spajanje svega ovoga je moguće - i upravo zato se sistemi koji funkcionišu instaliraju u fiksne strukture, Obično se ovo radi u hodniku za rukovanje, s montiranom kamerom i predvidljivim osvjetljenjem. To nije aplikacija za brzo snimanje.

Gdje se vaganje na osnovu slike zaista isplati.

Postoji jasan scenario u kojem se isplati uložiti, a to nije scenario proizvođača koji želi procijeniti deset životinja mjesečno:

• Visoka jačina zvuka i visoka frekvencija. Tovišta i farme često važu mnogo životinja. Tamo svako vaganje košta rada, stresa i vremena - a automatizovani sistem se isplati kroz povećanu produktivnost.
• Smanjenje stresa. Mjerenje bez ograničavanja životinje znači manje rukovanja, manji gubitak težine zbog stresa i manji rizik od nezgoda u kojima sudjeluju ljudi.
• Frekvencija koju skala ne dozvoljava. Fiksni sistem može mjeriti svaki prolaz životinje, a kontinuirana krivulja - a ne izolovani broj - generira vrijednost.
• Integracija sa sistemom upravljanja, ažuriranje zapisa o životinji bez kucanja.

Za male i srednje farme, brojke se rijetko zbrajaju: ulaganja u infrastrukturu i troškovi po životinji su visoki, a Vjeganje s aplikacijom za snimanje Pruža osnovne usluge - praćenje debljanja - po cijeni gotovo nuli.

Često postavljana pitanja

Postoji li besplatna aplikacija koja važe stoku koristeći fotografiju s vašeg mobitela?

Nije pouzdano. Besplatni koji postoje rade mjerenjem mjernom trakom ili traže od vas da navedete dimenzije. Obećanje jednostavne fotografije koja prikazuje težinu ne odgovara onome što tehnologija zahtijeva.

A šta je sa videozapisima koji pokazuju da to funkcionira?

To su obično demonstracije komercijalnih sistema, sa fiksnom kamerom i strukturom, ili testovi pod kontrolisanim uslovima. Ono što se ne pojavljuje u demonstraciji je instalacija iza nje.

Da li je tačnost slike bolja nego kod trake?

U dobro instaliranom i kalibriranom sistemu, to obično bude - a posebno jeste - ponovljivije jer eliminira varijacije ljudske ruke. Na fotografiji snimljenoj mobilnim telefonom bez ikakve kontrole, to je još gore.

Da li se isplati čekati da ova tehnologija pojeftini?

Ovo je trend i već je stigao do farmi i tovilišta. U međuvremenu, dosljedno mjerenje trakom donosi gotovo sve koristi - jer ono što je važno u praćenju je varijacija, a ne apsolutni broj.

Mogu li koristiti fotografiju samo da provjerim procjenu s mjernom trakom?

Kao vizuelni utisak, da — a iskusno oko nekoga ko radi sa stadom je prilično vrijedno. Kao broj, ne: bez razmjere i bez kontrolisanog ugla, fotografija ne mjeri ništa.

Zaključak

Vaganje stoke pomoću fotografije nije fikcija: kompjuterski vid primijenjen u stočarstvu postoji, radi pod kontroliranim uvjetima i prodaje se kao plaćeni proizvod za velike operacije. Ono što ne postoji je besplatna, instant verzija bez ikakvih zahtjeva.

Za većinu nekretnina, realističan pristup ostaje dobro ispražnjena mjerna traka, pri čemu se rezultat snima mobilnim telefonom i tretira kao procjena od 5% do 10%. A za prodaju, službeno vaganje i doziranje lijekova, vaga ostaje nezamjenjiva.

Pročitajte također

• Aplikacija za vaganje stoke: Kako odabrati i izbjeći lažna obećanja
• Besplatne aplikacije za vaganje stoke: Šta je besplatno, a šta nije
• Aplikacija za vaganje stoke: Prave prednosti i mitovi iz ove oblasti
• Aplikacija za vaganje stoke: Vodič za instalaciju i korištenje korak po korak
• Aplikacija za vaganje stoke: Kada procjene nisu dovoljne
• Vaganje životinja putem mobilnog telefona: Šta aplikacija snima i šta procjenjuje