Fotoğraf Yöntemiyle Sığır Tartımı: Bilgisayarla Görme Teknolojisinin Yaptıkları ve Yapamadıkları

Vaat oldukça cazip: Otlakta ineğin fotoğrafını çekin ve ağırlığını ekranda görün. Bu fikri dikkatlice incelemeye değer, çünkü var olan bir teknolojiyi, ücretsiz uygulamaların yerine getirmediği bir vaatle birleştiriyor.

Başlangıç noktası basittir ve değişmez: Telefonda ağırlık sensörü yok.. Bir fotoğraf piksellerden oluşan bir matristir; kütlesi yoktur. Bir görüntüleme sisteminin yapabileceği tek şey... çıkarım yapmak Hayvanın şeklinden hacim ve yapı belirlenir ve bu da tahmini bir ağırlığa dönüştürülür. Bu her zaman bir tahmindir.

İşlevsel bir görüntüleme sistemi nasıl çalışır?

Bilgisayarla görüntüleme yöntemini kullanarak sığır ağırlığını tahmin etmeye yönelik ticari sistemler genellikle şu yolu izler:

1. BölümlemeYazılım, hayvanın dış hatlarını görüntünün arka planından ayırır.
2. Ölçek referansıSahnedeki bir şeyin gerçek boyutunu bilmeden pikselleri santimetreye çevirmek imkansızdır. Bu nedenle bu sistemler, referans plakası, zemindeki bir işaretleme, kameradan sabit bir mesafe veya derinlik sensörü gerektirir.
3. Ölçümlerin çıkarılması: sağrı yüksekliği, genişliği, uzunluğu, gövdenin izdüşüm alanı.
4. İstatistiksel modelBu ölçümler, terazilerde tartılmış binlerce hayvan üzerinde eğitilmiş bir modele girilir ve tahmini ağırlık elde edilir.

Bu listede yer alanlara dikkat edin: kontrollü kadraj, bilinen ölçek, standartlaştırılmış pozisyonda hayvan. Boğanın otlakta yan yatmış halde, ışığa karşı durduğu, herhangi bir açıdan çekilmiş bir fotoğraf bu gereksinimlerin hiçbirini karşılamıyor.

Bu sistemlerin maliyeti ne kadar?

Hayvan tartımı için görüntü tabanlı çözümler, genellikle abonelik esasına göre, besi çiftliklerine, yetiştirme merkezlerine ve mezbahalara ticari olarak satılmaktadır. Birçoğu, taşıma koridoruna monte edilen bir donanım, sabit bir kamera ve bir teknisyen tarafından yapılan kalibrasyonu içerir. Ölçülebilir sonuçlar veren ve büyük işletmelerle uyumlu bir fiyata sahip meşru bir teknolojidir.

Ölçek referansı veya kontrollü konumlandırma gerektirmeden, normal bir cep telefonu kamerasında çalışan sihirli, ücretsiz bir versiyonu mevcut değil.

Ücretsiz uygulamalar aslında ne işe yarıyor?

"Fotoğraf başına ağırlık hesaplama" vaat eden çoğu uygulamayı açtığınızda, üç şeyden biriyle karşılaşırsınız:

• Aslında senden şunu istiyor: ölçümleri girin Ölçümler mezura ile alınmıştır ve fotoğraf sadece hayvanın kaydı için bir örnektir.
• O bir kayıt defteri Fotoğraf, hayvanı görsel olarak tanımlamaya yarar, ağırlık ise attığınız şeyin ağırlığıdır.
• Bu, çok az şeyden yola çıkarak uydurulmuş bir sayıyı gösteriyor ve bu durumda sonucun hiçbir değeri yok.

Pratik bir örnek: uygulama Terazideki Öküz, Play Store'da bulunan uygulama, geliştirici tarafından bir araç olarak tanımlanıyor. bilançolar. Başka bir deyişle, gerçek bir terazide yapılan tartımların kaydını düzenler. Sıklıkla tekrar edilenin aksine, fotoğraftan ağırlığı tahmin eden bir uygulama değildir.

Pahalı sistemlere ihtiyaç duymadan işe yarayan yöntem: bant.

Erişilebilir ve kanıtlanmış bir alternatif ise, on yıllardır sahada kullanılan göğüs çevresi barimetrisidir. Mezura, kürek kemiğinin hemen arkasından geçerek, ön bacakların arkasındaki tüm göğsü, kaburga kafesinin en yüksek noktasından çevreler. Uzunluk, omuz noktasından oturma kemiği noktasına kadar ölçülür.

Her iki ölçüm de santimetre cinsinden olduğunda, en yaygın kullanılan formül şu tahmini verir: Ağırlık (kg) ≈ göğüs çevresi² × uzunluk ÷ 10,838. Göğüs çevresi 180 cm ve uzunluğu 150 cm olan bir hayvanın ağırlığı yaklaşık 448 kg'dır.

Hata payı 5% ile 10% arasındadır. Bunu azaltmak için: ölçümü her zaman aynı saatte, tercihen sabah, hayvanı sabitleyerek, ayakta, sakin ve dört ayağı üzerinde desteklenmiş halde, mezurayı tüylere yakın ve sıkmadan tutarak yapın.

Tahmin yapmanın faydalı olmadığı durumlarda

Tahmin ister fotoğraftan ister mezuradan elde edilmiş olsun, üç durumda kullanılamaz:

• Arroba tarafından satışTüm partide 8% hatası, taraf değiştirirken çok büyük bir para kaybı anlamına gelir.
• Resmi tartımÜçüncü şahıslar için geçerli olan kayıt işlemi, kalibre edilmiş ekipman gerektirir.
• İlaç dozuParazit ilacı, antibiyotik ve akarisit dozları kilogram başına hesaplanır. Düşük doz verilmesi sürüde dirençli parazitlerin oluşmasına yol açar; yüksek doz verilmesi ise hayvanı zehirler ve kesimden önce bekleme süresini uzatır.

Uygulamanın aşırıya kaçtığına dair işaretler.

• Fotoğraf üzerinden, ölçek veya konum referansı istemeden ağırlık tahmini veriyor.
• "Hata payı belirtmeden", "kesin" veya "profesyonel" kelimelerini kullanın.
• Hesaplamanın hangi tür, cins veya yaş aralığına uygulanacağı belirtilmemiştir.
• Bu, kişi rehberi, mesaj veya mikrofon gibi rolle ilgisi olmayan izinler talep eder.
• Mağazada çok az yorum var; bu kategorideki ürünlerin önemli bir kısmının yayınlanmış bir değerlendirmesi bile yok.

Sıradan bir fotoğrafın neden yeterli olmadığı

Sorunun daha iyi bir uygulamayla çözülememesinin nedenlerini açıkladıkları için teknik nedenleri detaylı olarak incelemekte fayda var:

• Ölçekten yoksun. Kameraya yakın bir buzağının ve uzaktaki yetişkin bir boğanın aynı fotoğrafı, birbirinin aynı silüetlerini üretebilir. Sahnede bilinen boyutta bir nesne veya derinlik sensörü olmadan, yazılımın hayvanın gerçek boyutunu bilmesinin bir yolu yoktur.
• Bakış açısı çarpıtılır. Kameranın belirli bir derecede eğilmesi, görünen yükseklik-uzunluk oranını değiştirir. Bu nedenle ticari sistemler sabit bir konum gerektirir.
• Fotoğraf iki boyutludur. Ağırlık hacme bağlıdır. Tek bir düzlemsel projeksiyondan hacim tahmini yapmak, cismin derinliğini varsaymayı gerektirir ve bu varsayım en büyük hata kaynağıdır.
• Saç, kir ve ışık hepsi birer rahatsızlık kaynağıdır. Arka plandaki koyu renkli kürk, arka ışıklandırma, çamur ve koyu renkli tüyler nedeniyle kontur segmentasyonu bozulur.
• Hayvan hareket ediyor. Baş pozisyonu, pati desteği ve nefes alma, bir tıklama ile bir sonraki tıklama arasındaki ana hatları değiştirir.

Görüntü tabanlı tartım yönteminin faydaları neler?

Yatırımın mantıklı olduğu senaryolar vardır ve bunların hepsinin ortak bir özelliği vardır: yüksek hacim ve aynı noktadan tekrar tekrar geçiş.

• Karantina, Binlerce hayvanın aynı taşıma koridorundan geçtiği bir tesiste, kalibre edilmiş sabit bir kamera, hayvanlara stres yaratmadan ilerlemelerini izliyor.
• üreme merkezleri Bu, tartım işlemi durdurulmadan sık sık büyüme eğrilerinin izlenmesini gerektirir.
• Araştırma ve geliştirme, Bu bağlamda, hayvana dokunmadan sık sık ölçüm yapmak başlı başına değerlidir.

İki ayda bir parti tartımı yapan bir işletme için sistemin maliyeti haklı çıkarılamaz. İzleme için bir mezura ve kayıt uygulaması yeterlidir ve terazi yalnızca hassas bir sayı gerektiğinde kullanılır.

Bir fotoğrafın ölçü birimine dönüşmesi için neler gerekir?

Doğru soru "Yapay zeka bunu yapabilir mi?" değil, "Görüntü gerekli bilgiyi taşıyor mu?" olmalıdır. Bir fotoğraftan hacim tahmini yapmak için sistemin, normal bir cep telefonu fotoğrafında bulunmayan şeylere ihtiyacı vardır:

• Ölçek referansı. Kamera, fotoğrafını çektiği şeyin boyutunu bilmiyor. Yakındaki bir buzağı ve uzaktaki bir öküz benzer görüntüler üretir. Gelişmiş sistemler bunu, sabit bir konumda ve bilinen bir yükseklikte bulunan bir kamera veya bir derinlik sensörü kullanarak çözer.
• Kontrollü açı. Aynı ineğin yukarıdan, yandan ve üç çeyrek açıdan çekilen fotoğrafları farklı silüetler ortaya çıkarır. Standart bir kadrajlama olmadan karşılaştırma yapmak mümkün değildir.
• Hayvan pozisyonunda. Ayakta hareketsiz duruyor, dört patisi yerde, başı doğal bir pozisyonda, vücudu kameraya dik.
• Fonun ayrılması. Sürünün ortasında, gölgeli bir otlakta, arkasında diğer hayvanlar varken bulunan bir hayvanı düzgün bir şekilde biçmek zordur.
• Sürü için kalibrasyon. Modelin, kendi türüne benzer vücut yapısına sahip hayvanlarla eğitilmiş olması gerekir.

Tüm bunları bir araya getirmek mümkün ve işte tam da bu yüzden işe yarayan sistemler kuruluyor. sabit yapılar, Bu işlem genellikle, monte edilmiş bir kamera ve tahmin edilebilir aydınlatma ile, taşıma koridorunda yapılır. Bu, sadece fotoğraf çekilebilen bir uygulama değildir.

Görüntü tabanlı tartımın gerçekten işe yaradığı yer.

Yatırıma değecek net bir senaryo var ve bu senaryo ayda on hayvan yetiştirmeyi hedefleyen üreticinin senaryosu değil:

• Yüksek ses seviyesi ve yüksek frekans. Hayvan besleme çiftliklerinde ve diğer çiftliklerde birçok hayvan sık sık tartılır. Orada her tartım işlemi emek, stres ve zaman kaybına neden olur ve otomatik sistem, artan verimlilik sayesinde kendi maliyetini amorti eder.
• Stres azaltma. Hayvanı zapt etmeden ölçüm yapmak, daha az elle müdahale, strese bağlı daha az kilo kaybı ve insanların karıştığı kaza riskinin azalması anlamına gelir.
• Ölçeğin izin vermediği sıklık. Sabit bir sistem, hayvanın her hareketini ölçebilir ve değer yaratan şey, tek başına bir sayı değil, sürekli bir eğridir.
• Yönetim sistemiyle entegrasyon, Hayvanın kaydını yazmaya gerek kalmadan güncellemek.

Küçük ve orta ölçekli çiftlikler için rakamlar nadiren tutar: altyapı yatırımı ve hayvan başına maliyet yüksektir ve Kayıt uygulaması bulunan tartım bandı Kilo alımını takip etme gibi temel işlevleri neredeyse sıfır maliyetle sunuyor.

Sıkça Sorulan Sorular

Cep telefonunuzdan çektiğiniz bir fotoğrafı kullanarak sığırların ağırlığını ölçen ücretsiz bir uygulama var mı?

Güvenilir değil. Mevcut ücretsiz olanlar, mezura ile ölçüm yaparak çalışır veya sizden boyutları vermenizi ister. Basit bir fotoğrafın ağırlığı göstereceği vaadi, teknolojinin gerektirdikleriyle örtüşmüyor.

Peki ya bunun çalıştığını gösteren videolar?

Bunlar genellikle sabit bir kamera ve yapıya sahip ticari sistemlerin gösterimleri veya kontrollü koşullar altında yapılan testlerdir. Gösterimde görünmeyen şey ise arkasındaki kurulumdur.

Görüntü doğruluğu banttan daha mı iyi?

İyi kurulmuş ve kalibre edilmiş bir sistemde, insan elinin etkisini ortadan kaldırdığı için sonuçlar daha tekrarlanabilir olma eğilimindedir ve özellikle de öyledir. Herhangi bir kontrol mekanizması olmayan cep telefonu fotoğraflarında ise durum daha kötüdür.

Bu teknolojinin ucuzlamasını beklemeye değer mi?

Bu bir trend ve zaten çiftliklere ve besi çiftliklerine kadar ulaştı. Bu arada, şerit metre ile sürekli ölçüm yapmak neredeyse tüm faydayı sağlıyor; çünkü izlemede önemli olan mutlak sayı değil, varyasyondur.

Fotoğrafı sadece mezura ile yapılan tahmini doğrulamak için kullanabilir miyim?

Görsel bir izlenim olarak evet, ve sürüyle çalışan birinin eğitimli gözü oldukça değerli. Sayısal bir değer olarak hayır: ölçek ve kontrollü bir açı olmadan fotoğraf hiçbir şeyi ölçmez.

Çözüm

Fotoğraf üzerinden sığır tartmak bir kurgu değil: Hayvancılığa uygulanan bilgisayar görüşü teknolojisi mevcut, kontrollü koşullar altında çalışıyor ve büyük ölçekli işletmeler için ücretli bir ürün olarak satılıyor. Ancak, hiçbir gereksinim gerektirmeyen, ücretsiz ve anında kullanılabilen bir sürüm mevcut değil.

Çoğu mülk için gerçekçi yaklaşım, sonucu cep telefonuna kaydedip 5% ile 10% arasında bir tahmin olarak kabul edilen, iyi drenajlı bir mezura kullanmaktır. Ve satışlar, resmi tartımlar ve ilaç dozajı için terazi vazgeçilmezdir.

Sen de oku

• Sığır Tartmak İçin Uygulama: Doğru Uygulama Nasıl Seçilir ve Yanlış Vaatlerden Nasıl Kaçınılır?
• Sığır Tartmak İçin Ücretsiz Uygulamalar: Hangileri Ücretsiz, Hangileri Ücretli
• Sığır Tartımı İçin Uygulama: Alanın Gerçek Avantajları ve Mitleri
• Hayvan Tartım Uygulaması: Adım Adım Kurulum ve Kullanım Kılavuzu
• Sığır Tartımı İçin Uygulama: Tahminler Yeterli Olmadığında
• Cep Telefonuyla Hayvanları Tartmak: Uygulama Ne Kaydediyor ve Ne Tahmin Ediyor?