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팁

사진으로 소 무게 측정하기: 컴퓨터 비전의 가능성과 한계

이 아이디어는 매력적입니다. 목초지에 있는 소의 사진을 찍으면 화면에 소의 무게가 표시된다는 것입니다. 실제로 존재하는 기술과 무료 앱들이 제공하지 못하는 약속을 결합한 것이기에 이 아이디어를 신중하게 검토해 볼 가치가 있습니다.

출발점은 간단하며 변하지 않습니다. 이 휴대폰에는 무게 센서가 없습니다.. 사진은 픽셀들의 매트릭스이며, 질량을 가지고 있지 않습니다. 이미지 처리 시스템이 할 수 있는 모든 것은... 미루다 부피와 형태는 동물의 모양에서 결정되며, 이를 바탕으로 무게를 추정합니다. 하지만 이는 항상 추정치일 뿐입니다.

작동하는 영상 시스템은 어떻게 작동합니까?

컴퓨터 비전을 이용하여 소의 무게를 추정하는 상용 시스템은 일반적으로 다음과 같은 경로를 따릅니다.

  1. 분할이 소프트웨어는 이미지에서 동물의 윤곽선을 배경에서 분리합니다.
  2. 척도 참조장면 속 사물의 실제 크기를 알지 못하면 픽셀을 센티미터로 변환하는 것은 불가능합니다. 따라서 이러한 시스템에는 기준판, 지면 표시, 카메라와의 고정된 거리 또는 심도 센서가 필요합니다.
  3. 측정값 추출엉덩이 높이, 너비, 길이, 돌출된 신체 면적.
  4. 통계 모델이러한 측정값은 저울로 무게를 잰 수천 마리의 동물 데이터를 기반으로 훈련된 모델에 입력되어 예상 무게가 산출됩니다.

이 목록에 있는 항목들을 주목해 보세요: 통제된 구도, 알려진 크기, 표준화된 자세의 동물. 목초지 한가운데에서 황소가 옆으로 서 있고 빛을 등지고 있는 상태에서 아무 각도에서나 찍은 사진은 이러한 요건들을 전혀 충족하지 못합니다.

이러한 시스템의 가격은 얼마입니까?

가축용 이미지 기반 계량 솔루션은 사육장, 육성 센터, 도축장 등에 주로 구독 방식으로 판매되고 있습니다. 이러한 솔루션은 대부분 가축 이동 통로에 설치되는 하드웨어, 고정형 카메라, 그리고 기술자의 교정 작업을 포함합니다. 이는 측정 가능한 결과를 제공하는 합법적인 기술이며, 대규모 운영에도 적합한 가격대를 형성하고 있습니다.

하지만 크기 기준이나 위치 제어 없이 일반 휴대폰 카메라로 작동하는 마법 같은 무료 버전은 존재하지 않습니다.

무료 앱은 실제로 어떤 기능을 할까요?

"사진별 무게를 계산해준다"고 광고하는 대부분의 앱을 열어보면 다음 세 가지 중 하나를 발견하게 됩니다.

  • 사실 그는 당신에게 이렇게 요청하고 있는 겁니다. 측정값을 입력하세요 측정은 줄자를 사용하여 진행했으며, 사진은 동물의 기록을 위한 참고 자료일 뿐입니다.
  • 그는 항공 일지 사진은 동물을 시각적으로 식별하는 데 사용되며, 무게는 던진 물건의 무게입니다.
  • 이는 아주 적은 것에서 숫자를 만들어낸 것을 보여주는데, 그런 경우 결과는 아무런 가치도 없습니다.

실제 사례: 응용 프로그램 저울 속의 황소, 플레이 스토어에서 이용 가능한 이 앱은 개발자가 다음과 같은 도구라고 설명합니다. 잔액 메모. 다시 말해, 이 앱은 실제 저울로 측정한 무게 기록을 정리해 줍니다. 흔히 알려진 것과는 달리 사진으로 무게를 추정하는 앱이 아닙니다.

값비싼 장비 없이도 효과적인 방법: 테이프.

접근하기 쉽고 검증된 대안은 수십 년 동안 현장에서 사용되어 온 흉부 둘레 측정법입니다. 줄자는 견갑골 바로 뒤쪽을 지나 팔다리 뒤쪽, 흉곽의 가장 높은 지점에서 가슴 전체를 둘러쌉니다. 길이는 어깨뼈 끝에서 좌골 끝까지입니다.

두 측정값이 모두 센티미터 단위일 때, 가장 널리 사용되는 공식은 다음과 같이 추정합니다. 무게(kg) ≈ 가슴둘레² × 길이 ÷ 10.838. 둘레가 180cm이고 길이가 150cm인 동물의 무게는 약 448kg입니다.

측정 오차 범위는 5%에서 10%입니다. 오차 범위를 줄이려면 항상 같은 시간에, 가급적 아침에, 동물을 고정시키고, 네 발로 엎드린 자세로 안정시킨 상태에서, 줄자를 털에 밀착시키고 조이지 않도록 하여 측정하십시오.

추정치가 유용하지 않은 경우

사진으로 측정했든 줄자로 측정했든, 다음과 같은 세 가지 상황에서는 측정값을 사용할 수 없습니다.

  • 아로바에서 판매전체 배치에서 8%라는 오류 하나가 발생하면, 브랜드를 바꿀 때 엄청난 손실로 이어집니다.
  • 공식 계체량제3자를 위한 유효한 등록에는 교정된 장비가 필요합니다.
  • 약물 복용량구충제, 항생제 및 살비제의 투여량은 체중 킬로그램당으로 계산됩니다. 투여량이 부족하면 가축 무리에서 내성 기생충이 발생하기 쉽고, 과다 투여하면 동물이 중독되어 도축 전 휴약 기간이 길어집니다.

앱이 과도하게 작동하고 있다는 징후.

  • 이 앱은 크기나 위치 정보를 요구하지 않고 사진만으로 무게를 측정해 줍니다.
  • 오차 범위를 명시하지 않고 "정확한", "정밀한" 또는 "전문적인"과 같은 단어를 사용하십시오.
  • 이 계산이 어떤 종, 품종 또는 연령대에 적용되는지는 명시되어 있지 않습니다.
  • 해당 프로그램은 연락처, 메시지 또는 마이크와 같이 역할과 관련 없는 권한을 요청합니다.
  • 해당 매장에는 리뷰가 거의 없으며, 이 카테고리의 상당 부분은 평점조차 게시되어 있지 않습니다.

일반 사진으로는 부족한 이유

기술적인 이유를 분석해 보는 것이 좋습니다. 왜냐하면 이러한 이유들이 더 나은 앱으로 문제를 해결할 수 없는 이유를 설명해 주기 때문입니다.

  • 규모가 부족합니다. 카메라 가까이에 있는 송아지 사진과 멀리 있는 성체 황소 사진이 똑같이 윤곽선을 만들어낼 수 있습니다. 장면 내에 크기를 알 수 있는 물체가 없거나 심도 센서가 없으면 소프트웨어는 동물의 실제 크기를 알 수 없습니다.
  • 관점은 왜곡을 초래한다. 카메라가 어느 정도 기울어지면 높이와 길이의 비율이 달라집니다. 이것이 상용 시스템에서 고정된 위치를 요구하는 이유입니다.
  • 사진은 2차원입니다. 무게는 부피에 따라 달라집니다. 평면 투영만으로 부피를 추정하려면 물체의 깊이를 가정해야 하는데, 이 가정이 가장 큰 오차 발생 원인입니다.
  • 머리카락, 먼지, 빛은 모두 성가신 존재다. 역광, 진흙, 어두운 배경에 대비되는 어두운 털은 윤곽선 분할을 저하시킵니다.
  • 동물이 움직이고 있다. 머리 위치, 발 지지 방식, 호흡은 한 번의 클릭과 다음 클릭 사이의 윤곽선을 변화시킵니다.

이미지 기반 계량이 효과를 발휘하는 경우

투자가 타당한 시나리오들이 있는데, 그 시나리오들은 모두 공통적인 특징을 가지고 있습니다. 바로 높은 거래량과 동일 지점을 반복적으로 통과하는 경우입니다.

  • 폐쇄, 수천 마리의 동물이 같은 통로를 통과하는 시설에서, 정밀하게 보정된 고정 카메라가 동물들에게 스트레스를 주지 않고 이동 과정을 모니터링합니다.
  • 번식 센터 대규모 생산 과정에서 배치 작업을 중단하지 않고 빈번한 성장 곡선을 측정해야 하는 경우.
  • 연구 및 개선, 이러한 맥락에서, 동물을 직접 만지지 않고 자주 측정하는 것 자체가 매우 중요합니다.

두 달에 한 번씩 무게를 측정하는 시설이라면 시스템 도입 비용은 합리적이지 않습니다. 줄자와 기록 앱만으로도 모니터링에는 충분하며, 저울은 정확한 수치가 필요할 때만 사용하면 됩니다.

사진이 측정 자료가 되려면 무엇이 필요할까요?

진정한 질문은 "인공지능이 할 수 있을까?"가 아니라 "이미지에 필요한 정보가 담겨 있을까?"입니다. 사진에서 부피를 추정하려면 일반 휴대폰 사진에는 없는 정보가 필요합니다.

  • 크기 비교. 카메라는 촬영 대상의 크기를 알지 못합니다. 가까이 있는 송아지와 멀리 있는 소는 비슷한 이미지를 생성합니다. 전문적인 시스템은 고정된 위치와 높이를 가진 카메라 또는 심도 센서를 사용하여 이 문제를 해결합니다.
  • 제어된 각도. 같은 소를 위에서, 옆에서, 그리고 3/4 각도에서 촬영하면 실루엣이 다르게 나타납니다. 표준화된 구도가 없으면 비교가 불가능합니다.
  • 동물이 제자리에 있습니다. 네 발을 땅에 딛고 가만히 서 있으며, 머리는 자연스러운 자세를 유지하고 몸은 카메라와 수직을 이루고 있다.
  • 펀드 분리. 무리 가운데 있는 동물이 그늘진 목초지에 있고, 그 뒤로 다른 동물들이 있는 경우, 제대로 털을 깎기가 어렵습니다.
  • 무리를 위한 보정. 해당 모델은 자신과 유사한 체형을 가진 동물을 사용하여 훈련되어야 합니다.

이 모든 것을 하나로 통합하는 것은 가능하며, 바로 그렇기 때문에 효과적인 시스템이 설치되는 것입니다. 고정 구조물, 일반적으로 이는 고정식 카메라와 예측 가능한 조명이 있는 취급 구역에서 수행됩니다. 단순히 사진을 찍는 앱이 아닙니다.

이미지 기반 가중치가 진정으로 효과를 발휘하는 곳.

투자할 가치가 있는 명확한 시나리오가 있는데, 이는 한 달에 열 마리 정도의 동물을 사육하려는 생산자의 시나리오가 아닙니다.

  • 높은 음량과 높은 빈도. 사육장과 농장에서는 많은 동물의 무게를 자주 측정합니다. 이러한 작업에는 매번 무게 측정에 따른 노동력, 스트레스, 시간 소모가 따르지만, 자동화 시스템은 생산성 향상을 통해 투자 비용을 상쇄합니다.
  • 스트레스 감소. 동물을 구속하지 않고 측정하면 취급 횟수가 줄어들고 스트레스로 인한 체중 감소가 줄어들며 사람과 관련된 사고 위험도 줄어듭니다.
  • 해당 음계가 허용하지 않는 주파수. 고정된 시스템은 동물의 각 이동 경로를 측정할 수 있으며, 가치를 창출하는 것은 개별적인 수치가 아니라 연속적인 곡선입니다.
  • 관리 시스템과의 통합, 입력 없이 동물의 기록을 업데이트합니다.

중소형 농가의 경우 수익성이 좋지 않은 경우가 많습니다. 기반 시설 투자와 동물 한 마리당 비용이 높고, 기록 앱이 있는 계량 테이프 이 서비스는 체중 증가 추적과 같은 필수적인 기능을 거의 무료로 제공합니다.

자주 묻는 질문

휴대폰으로 찍은 사진으로 소의 무게를 재는 무료 앱이 있나요?

신뢰할 수 없습니다. 현재 무료로 제공되는 앱들은 줄자를 이용해 측정하거나 사용자가 치수를 제공하도록 요구합니다. 사진 한 장으로 무게를 알려준다는 광고는 실제 기술이 요구하는 방식과 맞지 않습니다.

그렇다면 그것이 작동하는 모습을 보여주는 영상들은 어떻습니까?

이러한 영상들은 대개 고정된 카메라와 구조물을 사용한 상용 시스템 시연이나 통제된 환경에서의 테스트 영상입니다. 시연 영상에는 카메라 뒤에 설치된 장비의 모습은 나오지 않습니다.

이미지 정확도가 테이프보다 더 나은가요?

제대로 설치되고 보정된 시스템에서는 사람의 손놀림으로 인한 변수를 제거하기 때문에 재현성이 훨씬 뛰어납니다. 하지만 아무런 제어 장치 없이 휴대폰으로 찍은 사진은 재현성이 훨씬 떨어집니다.

이 기술의 가격이 저렴해질 때까지 기다릴 가치가 있을까요?

이것이 바로 추세이며, 이미 농장과 사육장에까지 확산되었습니다. 한편, 줄자를 사용하여 꾸준히 측정하는 것이 거의 모든 이점을 가져다줍니다. 모니터링에서 중요한 것은 절대적인 수치가 아니라 변동성이기 때문입니다.

사진을 줄자로 측정한 값을 확인하는 용도로만 사용해도 될까요?

시각적인 인상으로는 물론 유용합니다. 가축을 다루는 전문가의 예리한 눈은 매우 귀중하죠. 하지만 수치적인 측면에서는 그렇지 않습니다. 크기나 각도를 고려하지 않은 사진은 아무것도 측정할 수 없으니까요.

결론

사진으로 소의 무게를 재는 것은 허구가 아닙니다. 가축 사육에 적용된 컴퓨터 비전 기술은 이미 존재하며, 통제된 환경에서 작동하고, 대규모 농장을 위한 유료 제품으로 판매되고 있습니다. 하지만 아무런 요구 조건 없이 즉시 사용할 수 있는 무료 버전은 아직 존재하지 않습니다.

대부분의 부동산에서 현실적인 방법은 물이 잘 빠지는 줄자를 사용하여 측정하고, 그 결과를 휴대폰에 기록하여 5%에서 10% 사이의 추정치로 간주하는 것입니다. 하지만 판매, 공식적인 계량, 그리고 약품 투여량 측정에는 저울이 여전히 필수적입니다.

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