Tehtanje goveda s fotografijo: Kaj računalniški vid počne in česa ne

Obljuba je mamljiva: fotografirajte kravo na pašniku in na zaslonu si oglejte njeno težo. To idejo je vredno natančno preučiti, saj združuje tehnologijo, ki dejansko obstaja, z obljubo, ki je brezplačne aplikacije ne izpolnjujejo.

Izhodišče je preprosto in se ne spreminja: Telefon nima senzorja teže.. Fotografija je matrika slikovnih pik; ne vsebuje mase. Vse, kar zmore slikovni sistem, je ... sklepati Prostornina in konformacija se določita na podlagi oblike živali, to pa se pretvori v oceno teže. Vedno gre za oceno.

Kako deluje delujoč sistem za slikanje?

Komercialni sistemi za ocenjevanje teže goveda z uporabo računalniškega vida običajno sledijo tej poti:

1. SegmentacijaProgramska oprema izolira obris živali od ozadja slike.
2. Referenčna lestvicaBrez poznavanja dejanske velikosti nečesa v prizoru je nemogoče pretvoriti slikovne pike v centimetre. Zato ti sistemi zahtevajo referenčno ploščo, oznako na tleh, fiksno razdaljo od kamere ali senzor globine.
3. Pridobivanje meritevvišina, širina, dolžina križa, projicirana površina telesa.
4. Statistični modelTe meritve se vnesejo v model, ki je bil usposobljen na tisočih živalih, ki so bile stehtane na tehtnici, in tako se dobi ocenjena teža.

Bodite pozorni na to, kaj se pojavi na tem seznamu: nadzorovano kadriranje, znano merilo, žival v standardiziranem položaju. Nobene od teh zahtev ne izpolnjuje fotografija, posneta iz katerega koli kota, z bikom postrani sredi pašnika, proti svetlobi.

Koliko stanejo ti sistemi?

Rešitve za tehtanje živine na podlagi slik se komercialno prodajajo, skoraj vedno na podlagi naročnine, krmiščem, rejnim centrom in klavnicam. Številne vključujejo strojno opremo, nameščeno v hodniku za ravnanje, fiksno kamero in kalibracijo, ki jo izvaja tehnik. Gre za legitimno tehnologijo z merljivimi rezultati – in po ceni, ki je združljiva z velikimi obrati.

Kar ne obstaja, je čarobna, brezplačna različica tega, ki bi delovala na običajni kameri mobilnega telefona, brez kakršnega koli merila ali nadzorovanega pozicioniranja.

Kaj pravzaprav počnejo brezplačne aplikacije?

Ko odprete večino aplikacij, ki obljubljajo, da bodo "tehtale vsako fotografijo", odkrijete eno od treh stvari:

• Pravzaprav te prosi, da vnesite meritve Meritve so bile opravljene z merilnim trakom, fotografija pa je le ilustracija za zapis živali.
• On je dnevnik Fotografija služi za vizualno identifikacijo živali, teža pa je tisto, kar ste vrgli.
• Prikazuje število, izumljeno iz zelo majhnega, in v tem primeru rezultat nima nobene vrednosti.

Praktičen primer: aplikacija Vol v tehtnici, ki je na voljo v Trgovini Play, razvijalec opisuje kot orodje za bilančne zapiske. Z drugimi besedami, organizira zapis tehtanj, opravljenih na pravi tehtnici. To ni aplikacija, ki bi ocenila težo na podlagi fotografije, v nasprotju s tem, kar se pogosto ponavlja.

Metoda, ki deluje brez dragega sistema: lepilni trak.

Dostopna in preizkušena alternativa je barimetrija obsega prsnega koša, ki se na terenu uporablja že desetletja. Merilni trak poteka tik za lopatico in obkroža celoten prsni koš za sprednjimi okončinami, na najvišji točki prsnega koša. Dolžina sega od konice rame do konice sednične kosti.

Pri obeh meritvah v centimetrih se najpogosteje uporablja formula za ocene: teža (kg) ≈ obseg prsnega koša² × dolžina ÷ 10,838. Žival z obsegom 180 cm in dolžino 150 cm tehta približno 448 kg.

Dovoljeno odstopanje je od 5% do 10%. Za zmanjšanje odstopanja: vedno merite ob istem času, po možnosti zjutraj, ko je žival pridržana, stoječa, mirna in podprta na vseh štirih tačkah, z merilnim trakom blizu dlake in brez zategovanja.

Kjer nobena ocena ni uporabna

Ne glede na to, ali ocena izhaja iz fotografije ali merilnega traku, obstajajo trije primeri, v katerih je ni mogoče uporabiti:

• Prodaja s strani arrobaNapaka 8% v celotni seriji je veliko denarja pri menjavi strani.
• Uradno tehtanjeRegistracija, ki je veljavna za tretje osebe, zahteva kalibrirano opremo.
• Odmerjanje zdravilOdmerki sredstev za odpravljanje glist, antibiotikov in akaricidov se izračunajo na kilogram. Premajhno odmerjanje povzroči selekcijo odpornih parazitov v čredi; preveliko odmerjanje zastrupi žival in podaljša karenco pred zakolom.

Znaki, da aplikacija pretirava.

• Obljublja težo na podlagi fotografije, ne da bi zahteval merilo ali referenco položaja.
• Uporabite besede “natančen”, “ekstremen” ali “profesionalen”, ne da bi navedli mejo napake.
• Ne določa, za katero vrsto, pasmo ali starostno skupino se izračun nanaša.
• Zahteva dovoljenja, ki niso povezana z vlogo, kot so stiki, sporočila ali mikrofon.
• V trgovini je zelo malo ocen – precejšen del te kategorije sploh nima objavljene ocene.

Zakaj navadna fotografija ni dovolj

Vredno je razčleniti tehnične razloge, saj pojasnjujejo, zakaj težave ni mogoče rešiti z boljšo aplikacijo:

• Manjka mu obseg. Ista fotografija teleta blizu kamere in odraslega bika v daljavi lahko ustvari enake obrise. Brez predmeta znane velikosti v prizoru ali brez senzorja globine programska oprema ne more poznati dejanske velikosti živali.
• Perspektiva izkrivlja. Določena stopnja nagiba kamere spremeni navidezno razmerje med višino in dolžino. Zato komercialni sistemi zahtevajo fiksni položaj.
• Fotografija je dvodimenzionalna. Teža je odvisna od prostornine. Ocenjevanje prostornine iz ene same ravninske projekcije zahteva predpostavko globine telesa, in ta predpostavka je največji vir napake.
• Lasje, umazanija in svetloba so nadloga. Osvetlitev od zadaj, blato in temno krzno na temnem ozadju poslabšajo segmentacijo kontur.
• Žival se premika. Položaj glave, opora tace in dihanje spreminjajo obris med enim klikom in naslednjim.

Ko se tehtanje na podlagi slike izplača

Obstajajo scenariji, v katerih je naložba smiselna, in vsi imajo isto značilnost: velik obseg in ponavljajoč se prehod skozi isto točko.

• Zaprtje, V objektu, kjer na tisoče živali prehaja skozi isti hodnik za ravnanje, kalibrirana fiksna kamera spremlja njihov napredek brez dodajanja stresa.
• vzrejni centri ki zahtevajo pogoste krivulje rasti brez ustavljanja serije na tehtnici.
• Raziskave in izboljšave, V tem kontekstu je pogosto merjenje brez dotikanja živali samo po sebi dragoceno.

Za nepremičnino, ki tehta serijo vsaka dva meseca, stroški sistema niso upravičeni. Za spremljanje zadostuje merilni trak in aplikacija za beleženje, tehtnica pa se uporablja le, kadar je potrebna natančna številka.

Kaj je potrebno, da fotografija postane merilo?

Pravo vprašanje ni "ali lahko umetna inteligenca to stori?", temveč "ali slika vsebuje potrebne informacije?". Za oceno glasnosti iz fotografije sistem potrebuje stvari, ki jih običajna fotografija z mobilnim telefonom nima:

• Referenčna lestvica. Kamera ne pozna velikosti tistega, kar fotografira. Tele v bližini in vol daleč stran ustvarita podobne slike. Resni sistemi to rešujejo s kamero v fiksnem položaju in znani višini ali s senzorjem globine.
• Nadzorovan kot. Ista krava, fotografirana od zgoraj, od strani in iz tričetrtinski kota, ustvari različne silhuete. Brez standardiziranega kadriranja primerjava ni mogoča.
• Žival v položaju. Stoji pri miru, štiri šape na tleh, glava v naravnem položaju, telo pravokotno na kamero.
• Ločitev sklada. Žival sredi črede, na senčnem pašniku z drugimi živalmi za njo, je težko pravilno pokositi.
• Kalibracija za čredo. Model je moral biti usposobljen z živalmi podobne konformacije kot je on sam.

Združitev vsega tega je mogoča – in prav zato so vgrajeni sistemi, ki delujejo. fiksne strukture, Običajno se to izvaja v hodniku za manipulacijo, z nameščeno kamero in predvidljivo osvetlitvijo. To ni aplikacija za fotografiranje po principu »usmeri in fotografiraj«.

Kjer se tehtanje na podlagi slik resnično izplača.

Obstaja jasen scenarij, v katerem se naložba splača, in to ni scenarij proizvajalca, ki želi oceniti deset živali na mesec:

• Visoka glasnost in visoka frekvenca. Krmišča in kmetije pogosto tehtajo veliko živali. Tam vsako tehtanje zahteva delo, stres in čas – avtomatiziran sistem pa se izplača z večjo produktivnostjo.
• Zmanjšanje stresa. Merjenje brez fiksiranja živali pomeni manj ravnanja z njo, manjšo izgubo teže zaradi stresa in manjše tveganje za nesreče, v katere so vpleteni ljudje.
• Frekvenca, ki je lestvica ne dovoljuje. Fiksni sistem lahko meri vsak prehod živali, vrednost pa ustvarja neprekinjena krivulja – ne izolirano število.
• Integracija s sistemom upravljanja, posodabljanje zapisa živali brez tipkanja.

Pri malih in srednje velikih kmetijah se številke le redko seštevajo: naložbe v infrastrukturo in stroški na žival so visoki, Tehtalni trak z aplikacijo za snemanje Zagotavlja bistvene funkcije – sledenje pridobivanju teže – po ceni, ki je skoraj ničelna.

Pogosto zastavljena vprašanja

Ali obstaja brezplačna aplikacija, ki stehta govedo s pomočjo fotografije iz vašega mobilnega telefona?

Ni zanesljivo. Brezplačni, ki obstajajo, delujejo tako, da merijo z merilnim trakom ali pa vas prosijo, da navedete dimenzije. Obljuba preproste fotografije, ki prikazuje težo, se ne ujema s tem, kar tehnologija zahteva.

Kaj pa videoposnetki, ki prikazujejo delovanje?

Običajno gre za demonstracije komercialnih sistemov s fiksno kamero in strukturo ali za teste v nadzorovanih pogojih. Kar se na demonstraciji ne pojavi, je instalacija za njo.

Je natančnost slike boljša kot pri traku?

V dobro nameščenem in kalibriranem sistemu je ponavadi – in še posebej je – bolj ponovljiva, ker odpravlja variacije človeške roke. Na fotografiji z mobilnim telefonom brez kakršnega koli nadzora je še slabše.

Se splača čakati, da se ta tehnologija poceni?

To je trend, ki je že dosegel kmetije in krmišča. Medtem dosledno merjenje z merilnim trakom prinaša skoraj vse koristi – saj je pri spremljanju pomembna variacija, ne absolutno število.

Ali lahko fotografijo uporabim samo za preverjanje ocene z merilnim trakom?

Kot vizualni vtis, da – in izurjeno oko nekoga, ki dela s čredo, je precej dragoceno. Kot številka pa ne: brez merila in brez nadzorovanega kota fotografija ne meri ničesar.

Zaključek

Tehtanje goveda s fotografijo ni fikcija: računalniški vid, ki se uporablja v živinoreji, obstaja, deluje pod nadzorovanimi pogoji in se prodaja kot plačljiv izdelek za obsežne operacije. Kar ne obstaja, je brezplačna, takojšnja različica brez kakršnih koli zahtev.

Za večino nepremičnin ostaja realističen pristop dobro izpraznjen merilni trak, pri čemer se rezultat zabeleži na mobilnem telefonu in obravnava kot ocena od 5% do 10%. Za prodajo, uradno tehtanje in odmerjanje zdravil pa tehtnica ostaja nenadomestljiva.

Preberite tudi

• Aplikacija za tehtanje goveda: Kako izbrati in se izogniti lažnim obljubam
• Brezplačne aplikacije za tehtanje goveda: Kaj je brezplačno in kaj ni
• Aplikacija za tehtanje goveda: resnične prednosti in miti o tem področju
• Aplikacija za tehtanje živine: Navodila za namestitev in uporabo po korakih
• Aplikacija za tehtanje goveda: Ko ocene niso dovolj
• Tehtanje živali z mobilnim telefonom: Kaj aplikacija beleži in kaj ocenjuje