Завантаження...

Перейти до змісту
Поради

Зважування худоби за фотографією: що робить і чого не робить комп'ютерний зір

Обіцянка приваблива: сфотографуйте корову на пасовищі та отримайте її вагу на екрані. Варто уважно розглянути цю ідею, оскільки вона поєднує технологію, яка реально існує, з обіцянкою, яку безкоштовні додатки не виконують.

Початкова точка проста і не змінюється: У телефоні немає датчика ваги.. Фотографія — це матриця пікселів; вона не містить маси. Все, що може зробити система обробки зображень, це... зробити висновок Об'єм і конформація визначаються за формою тварини, і це перетворюється на приблизну вагу. Це завжди приблизне значення.

Як функціонує система візуалізації, яка працює?

Комерційні системи для оцінки ваги великої рогатої худоби за допомогою комп'ютерного зору зазвичай йдуть таким шляхом:

  1. СегментаціяПрограмне забезпечення ізолює контур тварини від фону зображення.
  2. Довідка з масштабуНе знаючи фактичного розміру чогось у сцені, неможливо перетворити пікселі в сантиметри. Ось чому ці системи потребують опорної пластини, розмітки на землі, фіксованої відстані від камери або датчика глибини.
  3. Вилучення вимірюваньвисота, ширина, довжина крупа, площа проекції тіла.
  4. Статистична модельЦі вимірювання вводяться в модель, навчену на тисячах тварин, яких зважили на вагах, і отримують приблизну вагу.

Зверніть увагу на те, що входить до цього списку: контрольоване кадрування, відомий масштаб, тварина у стандартизованому положенні. Жодній із цих вимог не відповідає фотографія, зроблена з будь-якого ракурсу, де бик стоїть боком посеред пасовища, проти світла.

Скільки коштують ці системи?

Рішення для зважування худоби на основі зображень продаються комерційно, майже завжди на основі передплати, відгодівельним майданчикам, центрам вирощування худоби та бойням. Багато з них передбачають встановлення обладнання в коридорі обробки, стаціонарну камеру та калібрування, яке виконує технік. Це легітимна технологія з вимірюваними результатами та за ціною, сумісною з великими підприємствами.

Не існує чарівної безкоштовної версії цього, яка б працювала на звичайній камері мобільного телефону, без будь-якої прив'язки до масштабу чи контрольованого позиціонування.

Що насправді роблять безкоштовні програми?

Коли ви відкриваєте більшість програм, які обіцяють “зважити кожне фото”, ви виявляєте одну з трьох речей:

  • Він насправді просить тебе введіть вимірювання Вимірювання проводилися за допомогою рулетки, а фото є лише ілюстрацією до запису тварини.
  • Він є журнал реєстрації Фотографія служить для візуальної ідентифікації тварини, а вага — це те, що ви кинули.
  • Воно показує число, вигадане з дуже малого, і в такому разі результат не має жодної цінності.

Практичний приклад: застосування Віл на терезах, доступний у Play Store, описується розробником як інструмент для балансові ноти. Іншими словами, він упорядковує записи зважувань, проведених на реальних вагах. Це не додаток, який оцінює вагу за фотографією, всупереч тому, що часто повторюється.

Метод, який працює без дорогої системи: стрічка.

Доступною та перевіреною альтернативою є бариметрія обхвату грудної клітки, яка використовується в польових умовах протягом десятиліть. Рулетка проходить одразу за лопаткою, охоплюючи всю грудну клітку за передніми кінцівками, у найвищій точці грудної клітки. Довжина вимірюється від точки плеча до точки сідничної кістки.

Якщо обидва виміри використовуються в сантиметрах, то найпоширеніша формула оцінок: вага (кг) ≈ обхват грудей² × довжина ÷ 10,838. Тварина з обхватом 180 см і довжиною 150 см важить приблизно 448 кг.

Похибка становить від 5% до 10%. Щоб зменшити її: завжди вимірюйте одночасно, бажано вранці, коли тварина зафіксована, стоїть, спокійна та має спиратися на всі чотири лапи, а рулетка має бути близько до шерсті та не затягуватися.

Де жодна оцінка не є корисною

Незалежно від того, чи отримано оцінку за фотографією, чи рулеткою, існують три ситуації, в яких її не можна використовувати:

  • Продаж від ArrobaПомилка 8% у всій партії – це великі гроші при переході на іншу сторону.
  • Офіційне зважуванняРеєстрація, дійсна для третіх осіб, вимагає каліброваного обладнання.
  • Дозування ліківДози дегельмінтизуючих засобів, антибіотиків та акарицидів розраховуються на кілограм. Недостатнє дозування призводить до появи стійких паразитів у стаді; передозування інтоксикує тварину та подовжує період виведення перед забоєм.

Ознаки того, що додаток перестарається.

  • Він обіцяє вагу на основі фотографії, не запитуючи масштабу чи орієнтиру на позиціонування.
  • Використовуйте слова “точний”, “абсолютно точний” або “професійний” без зазначення допустимої похибки.
  • У ньому не уточнюється, до якого виду, породи чи вікового діапазону застосовується розрахунок.
  • Він запитує дозволи, які не пов’язані з роллю, такі як контакти, повідомлення або мікрофон.
  • У магазині дуже мало відгуків — значна частина цієї категорії навіть не має опублікованого рейтингу.

Чому звичайного фото недостатньо

Варто детальніше розглянути технічні причини, оскільки вони пояснюють, чому проблему не можна вирішити за допомогою кращого застосунку:

  • Йому бракує масштабу. Одне й те саме фото теляти поблизу камери та дорослого бика на відстані може мати однакові контури. Без об'єкта відомого розміру в кадрі або без датчика глибини програмне забезпечення не має можливості визначити фактичний розмір тварини.
  • Перспектива спотворює. Деякий кут нахилу камери змінює видиме співвідношення висоти до довжини. Саме тому комерційні системи потребують фіксованого положення.
  • Фотографія двовимірна. Вага залежить від об'єму. Оцінка об'єму з однієї площинної проекції вимагає припущення глибини тіла, і це припущення є найбільшим джерелом похибки.
  • Волосся, бруд і світло — все це неприємність. Контрове освітлення, бруд та темне хутро на темному фоні погіршують сегментацію контурів.
  • Тварина рухається. Положення голови, опора лап і дихання змінюють контур між кожним клацанням.

Коли зважування на основі зображень виправдовує себе

Існують сценарії, за яких інвестиції мають сенс, і всі вони мають одну й ту ж характеристику: високий обсяг та повторне проходження через одну й ту саму точку.

  • Закриття, У приміщенні, де тисячі тварин проходять через один і той самий коридор обробки, калібрована стаціонарна камера відстежує їхній пересування, не створюючи додаткового стресу.
  • племінні центри що вимагають частих кривих зростання без зупинки партії на вагах.
  • Дослідження та вдосконалення, У цьому контексті часте вимірювання без дотику до тварини є цінним саме по собі.

Для об'єкта, який зважує партію кожні два місяці, вартість системи невиправдана. Для моніторингу достатньо рулетки та застосунку для запису, а ваги використовуються лише тоді, коли потрібна точна кількість.

Що потрібно, щоб фотографія стала вимірюванням?

Правильне питання не “чи може ШІ це зробити?”, а радше “чи містить зображення необхідну інформацію?”. Щоб оцінити об’єм за фотографією, системі потрібні речі, яких немає на звичайному фото з мобільного телефону:

  • Масштабна довідка. Камера не знає розміру того, що вона фотографує. Теля поруч і віл далеко створюють схожі зображення. Серйозні системи вирішують це за допомогою камери у фіксованому положенні та на відомій висоті або за допомогою датчика глибини.
  • Контрольований кут. Одна й та сама корова, сфотографована зверху, збоку та під кутом три чверті, створює різні силуети. Без стандартизованого кадрування порівняння неможливе.
  • Тварина в положенні. Стоїть нерухомо, чотири лапи на землі, голова в природному положенні, тіло перпендикулярне до камери.
  • Відокремлення фонду. Тварину посеред стада, на затіненому пасовищі з іншими тваринами позаду неї, важко правильно підстригти.
  • Калібрування для стада. Модель повинна бути навчена на тваринах, подібної конформації до її власної.

Поєднання всього цього можливо — і саме тому встановлюються системи, які працюють. стаціонарні конструкції, Зазвичай це робиться в коридорі обробки, за допомогою встановленої камери та передбачуваного освітлення. Це не додаток, який можна швидко налаштувати.

Де зважування на основі зображень справді виправдовує себе.

Існує чіткий сценарій, за якого інвестування варте, і це не сценарій виробника, який хоче розраховувати на десять тварин на місяць:

  • Висока гучність і висока частота. Відгодівельні майданчики та ферми часто зважують багатьох тварин. Там кожне зважування вимагає праці, стресу та часу, а автоматизована система окупається підвищенням продуктивності.
  • Зниження стресу. Вимірювання без фіксації тварини означає менше маніпуляцій з нею, меншу втрату ваги через стрес та менший ризик нещасних випадків за участю людей.
  • Частота, яку шкала не дозволяє. Фіксована система може вимірювати кожен прохід тварини, і саме безперервна крива, а не ізольоване число, генерує цінність.
  • Інтеграція з системою управління, оновлюючи записи про тварину без введення тексту.

Для малих та середніх ферм цифри рідко збігаються: інвестиції в інфраструктуру та вартість однієї тварини високі, а Рулетка з додатком для запису Він забезпечує найнеобхідніше — відстеження збільшення ваги — за ціною, майже нульовою.

Часті запитання

Чи є безкоштовний додаток, який зважує худобу за допомогою фотографії з вашого мобільного телефону?

Ненадійно. Безкоштовні програми, що існують, працюють шляхом вимірювання рулеткою або просять вас надати розміри. Обіцянка простого фото з вагу не відповідає вимогам технології.

А як щодо відео, які показують, як це працює?

Зазвичай це демонстрації комерційних систем із фіксованою камерою та конструкцією або випробування в контрольованих умовах. У демонстрації не видно установки, що стоїть за нею.

Чи точність зображення краща, ніж у плівки?

У добре встановленої та каліброваної системи це, як правило, є більш повторюваним, і особливо це є, оскільки це виключає варіації, пов'язані з рукою людини. На фотографії з мобільного телефону без будь-якого контролю це ще гірше.

Чи варто чекати, поки ця технологія подешевшає?

Це тенденція, і вона вже досягла ферм і відгодівельних майданчиків. Тим часом постійне вимірювання рулеткою дає майже всі переваги, оскільки в моніторингу важлива варіація, а не абсолютна кількість.

Чи можу я використати фотографію лише для перевірки кошторису рулеткою?

Як візуальне враження, так — і навчене око людини, яка працює зі стадом, є досить цінним. Як число, ні: без масштабу та без контрольованого кута фотографія нічого не вимірює.

Висновок

Зважування худоби за фотографією – це не вигадка: комп’ютерний зір, що застосовується у тваринництві, існує, працює в контрольованих умовах і продається як платний продукт для великомасштабних операцій. Чого не існує, так це безкоштовної, миттєвої версії без жодних вимог.

Для більшості об'єктів нерухомості реалістичним підходом залишається добре дренована рулетка, результат якої записується на мобільний телефон і обробляється як оцінка від 5% до 10%. А для продажів, офіційного зважування та дозування ліків ваги залишаються незамінними.

Читайте також

Поділитися