Váženie dobytka pomocou fotografie: Čo robí a čo nerobí počítačové videnie

Sľub je lákavý: odfoťte kravu na pastvine a na obrazovke sa zobrazí jej hmotnosť. Túto myšlienku stojí za to dôkladne preskúmať, pretože spája technológiu, ktorá skutočne existuje, so sľubom, ktorý bezplatné aplikácie nespĺňajú.

Východiskový bod je jednoduchý a nemení sa: Telefón nemá snímač hmotnosti.. Fotografia je matica pixelov; neobsahuje žiadnu hmotu. Všetko, čo dokáže zobrazovací systém, je... usudzovať Objem a konformácia sa určujú z tvaru zvieraťa a to sa prepočítava na odhad hmotnosti. Vždy ide o odhad.

Ako funguje funkčný zobrazovací systém?

Komerčné systémy na odhadovanie hmotnosti dobytka pomocou počítačového videnia sa vo všeobecnosti riadia touto cestou:

1. SegmentáciaSoftvér izoluje obrys zvieraťa od pozadia obrázka.
2. Referenčná mierkaBez znalosti skutočnej veľkosti niečoho v scéne nie je možné previesť pixely na centimetre. Preto tieto systémy vyžadujú referenčnú dosku, označenie na zemi, pevnú vzdialenosť od kamery alebo hĺbkový senzor.
3. Extrakcia meranívýška, šírka, dĺžka krížov, projektovaná plocha tela.
4. Štatistický modelTieto merania sa zadávajú do modelu trénovaného na tisíckach zvierat, ktoré boli odvážené na váhach, a získa sa odhadovaná hmotnosť.

Všimnite si, čo sa nachádza v tomto zozname: kontrolované kompozície, známa mierka, zviera v štandardizovanej polohe. Žiadnu z týchto požiadaviek nespĺňa fotografia zhotovená z akéhokoľvek uhla, s býkom bokom uprostred pastviny, proti svetlu.

Koľko stoja tieto systémy?

Riešenia váženia hospodárskych zvierat na základe obrazu sa komerčne predávajú, takmer vždy na základe predplatného, výkrmným zariadeniam, chovným staniciam a bitúnkom. Mnohé zahŕňajú hardvér inštalovaný v manipulačnej chodbe, pevnú kameru a kalibráciu vykonávanú technikom. Je to legitímna technológia s merateľnými výsledkami – a za cenu kompatibilnú s veľkými prevádzkami.

Neexistuje však žiadna magická, bezplatná verzia, ktorá by bežala na bežnom fotoaparáte mobilného telefónu bez akejkoľvek referencie mierky alebo riadeného umiestnenia.

Čo vlastne robia bezplatné aplikácie?

Keď otvoríte väčšinu aplikácií, ktoré sľubujú “váženie jednotlivých fotografií”, objavíte jednu z troch vecí:

• V skutočnosti ťa o to žiada zadajte miery Merania boli vykonané krajčírskym metrom a fotografia je len ilustráciou záznamu o zvierati.
• On je denník jázd Fotografia slúži na vizuálnu identifikáciu zvieraťa a hmotnosť je to, čo ste hodili.
• Zobrazuje číslo vymyslené z mála a v takom prípade výsledok nemá vôbec žiadnu hodnotu.

Praktický príklad: aplikácia Vôl na váhe, dostupný v Obchode Play, je vývojárom opísaný ako nástroj pre súvahové poznámky. Inými slovami, organizuje záznamy o váženiach vykonaných na skutočnej váhe. Nie je to aplikácia, ktorá odhaduje hmotnosť z fotografie, na rozdiel od toho, čo sa často opakuje.

Metóda, ktorá funguje bez drahého systému: páska.

Dostupnou a overenou alternatívou je barimetria obvodu hrudníka, ktorá sa v praxi používa už desaťročia. Meračské pásmo prechádza tesne za lopatkou a obopína celý hrudník za prednými končatinami, v najvyššom bode hrudného koša. Dĺžka siaha od vrcholu ramena po vrchol sedacej kosti.

Pri oboch meraniach v centimetroch sa najpoužívanejší vzorec odhaduje takto: hmotnosť (kg) ≈ obvod hrudníka² × dĺžka ÷ 10,838. Zviera s obvodom 180 cm a dĺžkou 150 cm váži približne 448 kg.

Rozpätie chyby je 5% až 10%. Na jej zníženie: merajte vždy v rovnakom čase, najlepšie ráno, so zvieraťom zaisteným, stojacim, pokojným a podopretým na všetkých štyroch labkách, s krajčírskym metrom blízko srsti a bez uťahovania.

Kde nie je užitočný žiadny odhad

Bez ohľadu na to, či odhad pochádza z fotografie alebo z krajčírskeho metra, existujú tri situácie, v ktorých ho nemožno použiť:

• Predaj od ArrobaChyba 8% v celej dávke je pri zmene strany veľa peňazí.
• Oficiálne váženieRegistrácia platná pre tretie strany vyžaduje kalibrované zariadenie.
• Dávkovanie liekovDávky odčervovačov, antibiotík a akaricídov sa počítajú na kilogram. Poddávkovanie selektuje rezistentné parazity v stáde; predávkovanie intoxikuje zviera a predlžuje ochrannú lehotu pred porážkou.

Známky toho, že to aplikácia preháňa.

• Sľubuje hmotnosť na základe fotografie bez toho, aby sa pýtala na mierku alebo referenčnú polohu.
• Používajte slová “presný”, “exaktný” alebo “profesionálny” bez uvedenia miery chyby.
• Nešpecifikuje, na ktorý druh, plemeno alebo vekové rozpätie sa výpočet vzťahuje.
• Vyžaduje povolenia, ktoré nesúvisia s danou rolou, ako napríklad kontakty, správy alebo mikrofón.
• V obchode je veľmi málo recenzií – značná časť tejto kategórie nemá ani zverejnené hodnotenie.

Prečo nestačí obyčajná fotografia

Stojí za to rozobrať technické dôvody, pretože vysvetľujú, prečo problém nemožno vyriešiť lepšou aplikáciou:

• Chýba mu mierka. Tá istá fotografia teľaťa blízko fotoaparátu a dospelého býka v diaľke môže vytvoriť identické obrysy. Bez objektu so známou veľkosťou v scéne alebo bez hĺbkového senzora softvér nemá ako zistiť skutočnú veľkosť zvieraťa.
• Perspektíva skresľuje. Určitý stupeň naklonenia kamery mení zdanlivý pomer výšky a dĺžky. Preto komerčné systémy vyžadujú pevnú polohu.
• Fotografia je dvojrozmerná. Hmotnosť závisí od objemu. Odhad objemu z jednej rovinnej projekcie vyžaduje predpoklad hĺbky telesa a tento predpoklad je najväčším zdrojom chýb.
• Vlasy, špina a svetlo sú na obtiaž. Protisvetlo, blato a tmavá srsť na tmavom pozadí zhoršujú segmentáciu kontúr.
• Zviera sa hýbe. Poloha hlavy, opora labiek a dýchanie menia obrys medzi jednotlivými kliknutiami.

Keď sa váženie na základe obrazu vyplatí

Existujú scenáre, v ktorých má investícia zmysel, a všetky majú rovnakú charakteristiku: vysoký objem a opakovaný prechod tým istým bodom.

• Obmedzenie pohybu, V zariadení, kde tisíce zvierat prechádzajú tou istou manipulačnou chodbou, kalibrovaná stacionárna kamera monitoruje ich pohyb bez zvýšenia stresu.
• chovné centrá ktoré vyžadujú časté rastové krivky bez zastavenia dávky na váhe.
• Výskum a zlepšovanie, V tejto súvislosti je už časté meranie bez manipulácie so zvieraťom cenné samo o sebe.

Pre nehnuteľnosť, ktorá váži dávku každé dva mesiace, nie sú náklady na systém opodstatnené. Na monitorovanie postačuje krajčírsky meter a záznamová aplikácia a váha sa používa iba vtedy, keď je potrebné presné číslo.

Čo je potrebné na to, aby sa z fotografie stala miera?

Správna otázka neznie “dokáže to umelá inteligencia?”, ale skôr “obsahuje obrázok potrebné informácie?”. Na odhad objemu z fotografie systém potrebuje veci, ktoré bežná fotografia z mobilného telefónu nemá:

• Referenčná mierka. Fotoaparát nepozná veľkosť toho, čo fotografuje. Teľa v blízkosti a vôl v diaľke vytvárajú podobné snímky. Seriózne systémy to riešia kamerou v pevnej polohe a so známou výškou alebo hĺbkovým senzorom.
• Riadený uhol. Tá istá krava odfotografovaná zhora, zboku a z trojštvrťového uhla vytvára rôzne siluety. Bez štandardizovaného rámovania nie je porovnanie možné.
• Zviera v správnej polohe. Stojí nehybne, štyri laby na zemi, hlava v prirodzenej polohe, telo kolmo na kameru.
• Oddelenie fondu. Zviera uprostred stáda, na zatienenej pastvine s inými zvieratami za ním, je ťažké správne pokosiť.
• Kalibrácia pre stádo. Model musel byť trénovaný so zvieratami podobnej konformácie ako je ten jeho.

Spojenie tohto všetkého je možné – a práve preto sa v nich inštalujú fungujúce systémy. pevné konštrukcie, Zvyčajne sa to robí v manipulačnej chodbe s namontovanou kamerou a predvídateľným osvetlením. Nie je to aplikácia typu „namier a strieľaj“.

Kde sa váženie na základe obrazu skutočne vyplatí.

Existuje jasný scenár, v ktorom sa investícia oplatí, a nie je to scenár výrobcu, ktorý chce odhadovať desať zvierat mesačne:

• Vysoká hlasitosť a vysoká frekvencia. Výkrmne a farmy často vážia veľa zvierat. Tam každé váženie stojí prácu, stres a čas – a automatizovaný systém sa vyplatí vo forme zvýšenej produktivity.
• Zníženie stresu. Meranie bez obmedzenia zvieraťa znamená menej manipulácie, menšiu stratu hmotnosti v dôsledku stresu a menšie riziko nehôd s ľuďmi.
• Frekvencia, ktorú stupnica neumožňuje. Fixný systém dokáže merať každý prechod zvieraťa a hodnotu generuje súvislá krivka – nie izolované číslo.
• Integrácia so systémom riadenia, aktualizácia záznamu o zvierati bez nutnosti písania.

V prípade malých a stredných fariem sa čísla zriedka sčítavajú: investície do infraštruktúry a náklady na jedno zviera sú vysoké a Vážiaca páska s aplikáciou na nahrávanie Poskytuje to základné – sledovanie priberania na váhe – za cenu takmer nulovú.

Často kladené otázky

Existuje bezplatná aplikácia, ktorá váži dobytok pomocou fotografie z mobilného telefónu?

Nie spoľahlivo. Tie bezplatné, ktoré existujú, fungujú na princípe merania krajčírskym metrom alebo vás požiadajú o poskytnutie rozmerov. Sľub jednoduchej fotografie s uvedením hmotnosti nezodpovedá tomu, čo technológia vyžaduje.

A čo tie videá, ktoré ukazujú, ako to funguje?

Zvyčajne ide o ukážky komerčných systémov s pevnou kamerou a konštrukciou alebo o testy v kontrolovaných podmienkach. V ukážke sa neobjavuje inštalácia za ňou.

Je presnosť obrazu lepšia ako pri páske?

V dobre nainštalovanom a kalibrovanom systéme býva – a najmä je – opakovateľnejší, pretože eliminuje variácie ľudskej ruky. Na fotografii z mobilného telefónu bez akejkoľvek kontroly je to horšie.

Oplatí sa čakať, kým táto technológia zlacnie?

Toto je trend a už sa dostal na farmy a výkrmné zariadenia. Medzitým, dôsledné meranie pomocou pásky prináša takmer všetky výhody – pretože pri monitorovaní je dôležitá odchýlka, nie absolútne číslo.

Môžem použiť fotografiu len na kontrolu odhadu s krajčírskym metrom?

Ako vizuálny dojem áno – a trénované oko niekoho, kto pracuje so stádom, je dosť cenné. Ako číslo nie: bez mierky a bez kontrolovaného uhla fotografia nič nezmeria.

Záver

Váženie dobytka podľa fotografie nie je fikcia: počítačové videnie aplikované v chove hospodárskych zvierat existuje, funguje za kontrolovaných podmienok a predáva sa ako platený produkt pre rozsiahle prevádzky. Neexistuje však bezplatná, okamžitá verzia bez akýchkoľvek požiadaviek.

Pre väčšinu nehnuteľností zostáva realistickým prístupom dobre vyčerpaný krajčírsky meter, pričom výsledok sa zaznamená na mobilný telefón a spracuje sa ako odhad 5% až 10%. A pri predaji, oficiálnom vážení a dávkovaní liekov zostáva váha nenahraditeľná.

Prečítajte si tiež

• Aplikácia na váženie dobytka: Ako si vybrať a vyhnúť sa falošným sľubom
• Bezplatné aplikácie na váženie dobytka: Čo je zadarmo a čo nie
• Aplikácia na váženie dobytka: Skutočné výhody a mýty z praxe
• Aplikácia na váženie hospodárskych zvierat: Podrobný návod na inštaláciu a používanie
• Aplikácia na váženie dobytka: Keď odhady nestačia
• Váženie zvierat mobilným telefónom: Čo aplikácia zaznamenáva a čo odhaduje