Ważenie bydła na podstawie zdjęcia: co potrafi, a czego nie potrafi widzenie komputerowe
Obietnica jest kusząca: zrób zdjęcie krowy na pastwisku i zobacz jej wagę na ekranie. Warto dokładnie przyjrzeć się temu pomysłowi, ponieważ łączy on istniejącą technologię z obietnicą, której darmowe aplikacje nie spełniają.
Punkt wyjścia jest prosty i niezmienny: Telefon nie ma czujnika wagi.. Fotografia to matryca pikseli; nie ma masy. System obrazowania potrafi jedynie... wywnioskować Objętość i budowa ciała są określane na podstawie kształtu zwierzęcia, a następnie przeliczane na szacunkową wagę. To zawsze jest szacunek.
Jak działa działający system obrazowania?
Komercyjne systemy szacowania masy bydła z wykorzystaniem wizji komputerowej zazwyczaj działają w następujący sposób:
- SegmentacjaOprogramowanie izoluje kontur zwierzęcia od tła obrazu.
- Odniesienie skaliBez znajomości rzeczywistego rozmiaru obiektu w scenie nie da się przeliczyć pikseli na centymetry. Dlatego te systemy wymagają płytki odniesienia, oznaczenia na podłożu, stałej odległości od kamery lub czujnika głębokości.
- Ekstrakcja pomiarów: wysokość zadu, szerokość, długość, rzut powierzchni ciała.
- Model statystycznyPomiary te wprowadza się do modelu wytrenowanego na tysiącach zwierząt, które ważono na wadze, a następnie uzyskuje się szacunkową masę.
Zwróć uwagę na to, co pojawia się na tej liście: kontrolowane kadrowanie, znana skala, zwierzę w ujednoliconej pozycji. Żadnego z tych wymagań nie spełnia zdjęcie zrobione pod dowolnym kątem, z bykiem bokiem na środku pastwiska, pod światło.
Ile kosztują te systemy?
Rozwiązania do ważenia zwierząt gospodarskich oparte na obrazie są sprzedawane komercyjnie, prawie zawsze w ramach abonamentu, do tuczarni, ośrodków hodowlanych i rzeźni. Wiele z nich wymaga sprzętu zainstalowanego w korytarzu obsługi, stałej kamery i kalibracji wykonywanej przez technika. To legalna technologia, dająca mierzalne rezultaty – i dostępna w cenie dostosowanej do dużych gospodarstw.
Nie istnieje jednak magiczna, darmowa wersja tego rozwiązania, która działałaby na zwykłym aparacie w telefonie komórkowym, bez odniesienia do skali czy kontrolowanego pozycjonowania.
Co właściwie robią darmowe aplikacje?
Kiedy otwierasz większość aplikacji, które obiecują “ważenie każdego zdjęcia”, odkrywasz jedną z trzech rzeczy:
- On naprawdę cię o to prosi wprowadź pomiary Pomiary wykonano za pomocą taśmy mierniczej, a zdjęcie ma charakter wyłącznie ilustracyjny i służy celom ilustracyjnym.
- On jest dziennik okrętowy Zdjęcie ma na celu wizualną identyfikację zwierzęcia, a ciężar to to, co rzuciłeś.
- Pokazuje liczbę wymyśloną z bardzo małej ilości danych, a w takim przypadku wynik nie ma żadnej wartości.
Przykład praktyczny: aplikacja Wół na wadze, dostępny w Sklepie Play, jest opisywany przez dewelopera jako narzędzie do notatki bilansowe. Innymi słowy, porządkuje rejestr ważeń wykonanych na prawdziwej wadze. Wbrew temu, co się często powtarza, nie jest to aplikacja, która szacuje wagę na podstawie zdjęcia.
Metoda, która działa bez konieczności stosowania drogiego systemu: taśma.
Dostępną i sprawdzoną alternatywą jest barymetria obwodu klatki piersiowej, stosowana w praktyce od dziesięcioleci. Taśma miernicza przechodzi tuż za łopatką, okrążając całą klatkę piersiową za kończynami przednimi, w najwyższym punkcie klatki piersiowej. Długość mierzy się od szczytu barku do szczytu kości kulszowej.
W przypadku obu pomiarów w centymetrach, najczęściej stosowany wzór szacunkowy przedstawia się następująco: waga (kg) ≈ obwód klatki piersiowej² × długość ÷ 10,838. Zwierzę o obwodzie 180 cm i długości 150 cm waży około 448 kg.
Margines błędu wynosi od 5% do 10%. Aby go zmniejszyć: zawsze mierz o tej samej porze, najlepiej rano, gdy zwierzę jest unieruchomione, stoi, jest spokojne i podparte na wszystkich czterech łapach, a miarka znajduje się blisko sierści i nie jest zaciśnięta.
Gdy żadna wycena nie jest przydatna
Niezależnie od tego, czy szacunek pochodzi ze zdjęcia czy miarki krawieckiej, istnieją trzy sytuacje, w których nie można go użyć:
- Sprzedaż przez arrobaBłąd 8% w całej partii oznacza duże pieniądze przy zmianie stron.
- Oficjalne ważenieRejestracja ważna dla osób trzecich wymaga skalibrowanego sprzętu.
- Dawkowanie lekuDawki środków odrobaczających, antybiotyków i akarycydów oblicza się na kilogram masy ciała. Niedostateczne dawkowanie prowadzi do selekcji opornych pasożytów w stadzie; przedawkowanie powoduje zatrucie zwierzęcia i wydłuża okres karencji przed ubojem.
Oznaki, że aplikacja przesadza.
- Obiecuje wagę na podstawie zdjęcia, bez wymagania skali lub odniesienia do pozycji.
- Używaj słów “precyzyjny”, “dokładny” lub “profesjonalny” bez określania marginesu błędu.
- Nie określono, jakiego gatunku, rasy ani przedziału wiekowego dotyczą obliczenia.
- Żąda uprawnień niezwiązanych z rolą, takich jak kontakty, wiadomości lub mikrofon.
- W sklepie jest bardzo mało recenzji — znaczna część tej kategorii nie ma nawet opublikowanej oceny.
Dlaczego zwykłe zdjęcie nie wystarczy
Warto omówić przyczyny techniczne, ponieważ wyjaśniają one, dlaczego problemu nie da się rozwiązać przy użyciu lepszej aplikacji:
- Brakuje skali. To samo zdjęcie cielęcia blisko aparatu i dorosłego byka w oddali może dać identyczne kontury. Bez obiektu o znanej wielkości w kadrze lub bez czujnika głębokości, oprogramowanie nie ma możliwości określenia rzeczywistego rozmiaru zwierzęcia.
- Perspektywa ulega zniekształceniu. Pewien stopień nachylenia kamery zmienia pozorny stosunek wysokości do długości. Dlatego systemy komercyjne wymagają stałej pozycji.
- Zdjęcie jest dwuwymiarowe. Waga zależy od objętości. Oszacowanie objętości na podstawie pojedynczego rzutu płaskiego wymaga założenia głębokości ciała, a to założenie jest największym źródłem błędów.
- Włosy, brud i światło – wszystko to jest uciążliwe. Podświetlenie, błoto i ciemne futro na ciemnym tle pogarszają segmentację konturów.
- Zwierzę się porusza. Pozycja głowy, podparcie łap i oddychanie zmieniają zarys pomiędzy jednym kliknięciem a następnym.
Kiedy ważenie na podstawie obrazu się opłaca
Istnieją scenariusze, w których inwestycja ma sens i wszystkie mają tę samą cechę: wysoki wolumen i wielokrotne przejście przez ten sam punkt.
- Izolacja, W obiekcie, w którym przez ten sam korytarz obsługi przechodzą tysiące zwierząt, skalibrowana kamera monitoruje ich postępy, nie powodując przy tym stresu.
- centra hodowlane które wymagają częstych krzywych wzrostu bez zatrzymywania partii na wadze.
- Badania i udoskonalenia, W tym kontekście częste pomiary bez dotykania zwierzęcia są same w sobie cenne.
W przypadku nieruchomości, w której ważona jest partia towaru co dwa miesiące, koszt systemu jest nieuzasadniony. Do monitorowania wystarczy taśma miernicza i aplikacja rejestrująca, a waga jest używana tylko wtedy, gdy wymagana jest precyzyjna liczba ważeń.
Co musi się stać, aby zdjęcie stało się pomiarem?
Właściwe pytanie nie brzmi: “Czy sztuczna inteligencja to potrafi?”, ale raczej: “Czy obraz zawiera niezbędne informacje?”. Aby oszacować objętość zdjęcia, system potrzebuje elementów, których nie ma zwykłe zdjęcie zrobione telefonem komórkowym:
- Odniesienie skali. Aparat nie zna rozmiaru fotografowanego obiektu. Cielę w pobliżu i wół w oddali generują podobne obrazy. Poważne systemy rozwiązują ten problem, ustawiając aparat w stałej pozycji i na znanej wysokości lub wykorzystując czujnik głębokości.
- Kontrolowany kąt. Ta sama krowa sfotografowana z góry, z boku i z perspektywy trzech czwartych daje różne sylwetki. Bez standardowego kadrowania porównanie jest niemożliwe.
- Zwierzę w pozycji. Stoi nieruchomo, cztery łapy na ziemi, głowa w naturalnej pozycji, ciało prostopadłe do kamery.
- Wydzielenie funduszu. Zwierzę znajdujące się w środku stada, na zacienionym pastwisku, a za nim inne zwierzęta, trudno jest odpowiednio wyciąć.
- Kalibracja dla stada. Model ten musi być szkolony ze zwierzętami o podobnej budowie do jego własnego.
Połączenie tego wszystkiego jest możliwe — i właśnie dlatego instaluje się działające systemy konstrukcje stałe, Zazwyczaj robi się to w korytarzu obsługi, z zamontowaną kamerą i przewidywalnym oświetleniem. To nie jest aplikacja typu „point-and-shoot”.
Kiedy ważenie na podstawie obrazu naprawdę się opłaca.
Istnieje jasny scenariusz, w którym warto zainwestować, i nie jest to scenariusz producenta, który chce oszacować liczbę dziesięciu zwierząt miesięcznie:
- Duża głośność i wysoka częstotliwość. W fermach i na fermach często waży się wiele zwierząt. Każde ważenie wiąże się z nakładem pracy, stresu i czasu – a zautomatyzowany system zwraca się w postaci zwiększonej wydajności.
- Redukcja stresu. Pomiar bez unieruchamiania zwierzęcia oznacza mniej czynności manualnych, mniejszą utratę wagi spowodowaną stresem i mniejsze ryzyko wypadków z udziałem ludzi.
- Częstotliwość, na którą waga nie pozwala. Stały system może mierzyć każde przejście zwierzęcia, a to ciągła krzywa — a nie odizolowana liczba — generuje wartość.
- Integracja z systemem zarządzania, aktualizując rekord zwierzęcia bez konieczności wpisywania danych.
W przypadku małych i średnich gospodarstw liczby te rzadko się zgadzają: inwestycje w infrastrukturę i koszty utrzymania jednego zwierzęcia są wysokie, a Taśma wagowa z aplikacją rejestrującą Zapewnia to, co najważniejsze — śledzenie przyrostu masy ciała — przy kosztach bliskich zeru.
Często zadawane pytania
Czy istnieje darmowa aplikacja, która waży bydło na podstawie zdjęcia zrobionego telefonem komórkowym?
Niezawodnie. Darmowe wagi, które istnieją, działają na zasadzie pomiaru taśmą mierniczą lub wymagają podania wymiarów. Obietnica prostego zdjęcia podającego wagę nie spełnia wymagań technologii.
A co z filmami pokazującymi działanie tej funkcji?
Zazwyczaj są to demonstracje systemów komercyjnych, z zamontowaną kamerą i konstrukcją, lub testy w kontrolowanych warunkach. W demonstracji nie widać instalacji znajdującej się za nią.
Czy dokładność obrazu jest lepsza niż na taśmie?
W dobrze zainstalowanym i skalibrowanym systemie, ma to tendencję do bycia – a zwłaszcza jest – bardziej powtarzalnym, ponieważ eliminuje różnice wynikające z ludzkiej ręki. W przypadku zdjęcia zrobionego telefonem komórkowym bez żadnej kontroli jest gorzej.
Czy warto czekać, aż ta technologia stanieje?
To jest trend, który dotarł już do gospodarstw rolnych i tuczarni. Tymczasem konsekwentne mierzenie taśmą przynosi niemal wszystkie korzyści – ponieważ w monitorowaniu liczy się zmienność, a nie liczba bezwzględna.
Czy mogę wykorzystać zdjęcie tylko do sprawdzenia szacunkowej wartości miarki krawieckiej?
Jako wrażenie wizualne – tak – i wprawne oko kogoś, kto pracuje ze stadem, jest bardzo cenne. Jako liczba – nie: bez skali i bez kontrolowanego kąta zdjęcie niczego nie mierzy.
Wniosek
Ważenie bydła na podstawie zdjęcia to nie fikcja: komputerowe widzenie stosowane w hodowli zwierząt istnieje, działa w kontrolowanych warunkach i jest sprzedawane jako płatny produkt dla gospodarstw na dużą skalę. Nie istnieje natomiast darmowa, natychmiastowa wersja, bez żadnych wymagań.
W przypadku większości nieruchomości realistycznym podejściem pozostaje miarkowanie krawieckie, z wynikiem zapisanym na telefonie komórkowym i traktowanym jako szacunkowa wartość od 5% do 10%. W przypadku sprzedaży, oficjalnego ważenia i dawkowania leków waga pozostaje niezastąpiona.
Przeczytaj też
- Aplikacja do ważenia bydła: Jak wybierać i unikać fałszywych obietnic
- Darmowe aplikacje do ważenia bydła: co jest darmowe, a co nie
- Aplikacja do ważenia bydła: prawdziwe zalety i mity terenowe
- Aplikacja do ważenia zwierząt gospodarskich: Instrukcja instalacji i użytkowania krok po kroku
- Aplikacja do ważenia bydła: gdy szacunki nie wystarczają
- Ważenie zwierząt za pomocą telefonu komórkowego: co aplikacja rejestruje i co szacuje


