这个承诺很诱人：拍一张牧场里奶牛的照片，就能在屏幕上看到它的体重。这个想法值得仔细研究，因为它结合了一项已经存在的技术和一个免费应用无法兑现的承诺。.
出发点很简单，而且不会改变： 这款手机没有重量传感器。. 照片是由像素组成的矩阵，它本身没有质量。成像系统所能做的只是…… 推断 体积和体型是根据动物的体型来判断的，并以此来估算体重。但这始终只是一个估算值。.
一个正常工作的成像系统是如何工作的？
利用计算机视觉技术估算牛体重的商业系统通常遵循以下流程：
- 分割该软件可将动物轮廓从图像背景中分离出来。.
- 比例尺参考如果不知道场景中物体的实际尺寸，就无法将像素转换为厘米。这就是为什么这些系统需要参考板、地面标记、与摄像机的固定距离或深度传感器的原因。.
- 提取测量值臀部高度、宽度、长度、突出身体面积。.
- 统计模型将这些测量结果输入到一个用数千只在秤上称重的动物训练的模型中，从而得到估计的体重。.
请注意这份清单上的要求：构图控制、比例尺已知、动物姿势标准化。从任何角度拍摄的、公牛侧身位于牧场中央、逆光的照片，都无法满足这些要求。.
这些系统造价多少？
针对牲畜的图像称重解决方案已实现商业化销售，几乎都采用订阅模式，客户包括饲养场、育肥中心和屠宰场。许多方案需要在牲畜处理通道安装硬件、固定摄像头，并由技术人员进行校准。这项技术合法可靠，能够提供可衡量的结果，而且价格也符合大型企业的承受范围。.
目前还不存在一种神奇的、免费的版本，可以在普通的手机摄像头上运行，无需任何比例参考或控制定位。.
免费应用究竟能做什么？
当你打开大多数声称可以“按照片称重”的应用程序时，你会发现以下三种情况之一：
- 他实际上是在请求你 输入测量值 测量是用卷尺进行的，照片只是动物记录的示意图。.
- 他是一个 日志 照片用于直观地识别动物，重量是你投掷的重量。.
- 它显示的是一个用极少的信息捏造出来的数字，在这种情况下，结果没有任何价值。.
一个实际例子：应用程序 天平上的牛, 该应用可在 Play 商店下载，开发者将其描述为一款工具，用于…… 资产负债表. 换句话说，它记录的是在真实秤上进行的称重结果。它并非像人们常说的那样，是一款通过照片估算体重的应用程序。.
无需昂贵系统即可奏效的方法：胶带。
胸围测量法是一种简便易行且行之有效的替代方法，已在临床应用数十年。测量时，卷尺绕过肩胛骨后方，环绕前肢后方的整个胸部，位于肋骨最高点。长度测量从肩点到坐骨点。.
两种测量单位均为厘米时，最常用的公式估算如下： 体重（公斤）≈ 胸围² × 身长 ÷ 10.838. 一只周长 180 厘米、长度 150 厘米的动物，体重约为 448 公斤。.
误差范围为 5% 至 10%。为了减少误差：务必在同一时间测量，最好在早上，将动物固定好，站立，保持平静，四肢着地，卷尺靠近毛发，不要拉紧。.
在没有估算值的情况下，估算值是没有意义的。
无论估算结果来自照片还是卷尺，在以下三种情况下都不能使用：
- 由 arroba 出售如果整批货物中出现 8% 的错误，那么在换边交易时会造成巨大的经济损失。.
- 官方称重对第三方有效的注册需要经过校准的设备。.
- 药物剂量驱虫药、抗生素和杀螨剂的剂量均按每公斤体重计算。剂量不足会导致畜群中出现耐药寄生虫；剂量过高则会导致动物中毒并延长屠宰前的停药期。.
该应用功能过剩的迹象。
- 它承诺根据照片估算重量，而无需提供比例尺或位置参考。.
- 使用“精确的”、“准确的”或“专业的”等词语，但不要具体说明误差范围。.
- 它没有具体说明该计算适用于哪个物种、品种或年龄范围。.
- 它会请求与角色无关的权限，例如联系人、消息或麦克风。.
- 这家商店的评价很少——这个类别中的相当一部分商品甚至没有公布评分。.
为什么一张普通的照片不够用
有必要分析一下技术原因，因为它们解释了为什么这个问题无法通过改进应用程序来解决：
- 它缺乏规模感。. 同一张照片，近距离拍摄的小牛和远处拍摄的成年公牛，可以生成完全相同的轮廓。如果场景中没有已知大小的物体，或者没有深度传感器，软件就无法知道动物的实际大小。.
- 视角会造成扭曲。. 相机倾斜一定程度会改变画面的高度与长度比。这就是为什么商业系统需要固定位置的原因。.
- 照片是二维的。. 重量取决于体积。仅凭单个平面投影来估算体积需要假设身体的深度，而这种假设是误差的最大来源。.
- 头发、灰尘和光线都是麻烦事。. 逆光、泥泞和深色皮毛在深色背景下会降低轮廓分割效果。.
- 这只动物在移动。. 头部位置、爪子支撑和呼吸都会改变每次点击之间的轮廓。.
当基于图像的加权方法奏效时
有些情况下，投资是有意义的，而这些情况都具有相同的特点：交易量大，且反复经过同一点。.
- 封锁, 在一个成千上万只动物通过同一条处理通道的设施中，一台经过校准的固定摄像头可以监控它们的进展，而不会增加它们的压力。.
- 繁殖中心 需要在不停止批量生产的情况下频繁进行生长曲线测量。.
- 研究与改进, 在这种情况下，无需接触动物即可频繁进行测量本身就很有价值。.
对于每两个月才称量一次货物的场所来说，这套系统的成本并不划算。一把卷尺加上一个记录应用程序就足以进行监控，只有在需要精确数值时才需要用到秤。.
照片要如何才能成为测量数据？
正确的问题不是“人工智能能不能做到？”，而是“图像是否包含必要的信息？”。要从照片中估算体积，系统需要一些普通手机照片所不具备的信息：
- 比例尺参考。. 相机无法判断拍摄对象的大小。近处的牛犊和远处的牛拍出的图像可能很相似。专业的系统会通过固定位置并设置已知高度的摄像头，或者使用深度传感器来解决这个问题。.
- 可控角度。. 同一头牛，从上方、侧面和四分之三角度拍摄，会呈现出不同的轮廓。如果没有标准化的构图，就无法进行比较。.
- 动物已就位。. 站立不动，四肢着地，头部保持自然姿势，身体与镜头垂直。.
- 基金分离。. 位于牛群中间，在阴凉牧场上，身后还有其他牲畜的牲畜，很难将一头牲畜正确切割。.
- 群体校准。. 该模型需要用与自身体型相似的动物进行训练。.
将所有这些整合起来是可能的——而这正是有效系统被安装的原因。 固定结构, 通常情况下，这项工作是在装卸通道内进行的，使用固定摄像头和可预测的照明条件。这不是一款即拍即用的App。.
图像称重真正发挥作用的地方。
显然，只有在某些情况下这项投资才值得，而这种情况并非是那些每月只想饲养十头牲畜的生产者所希望看到的：
- 高音量和高频率。. 饲养场和农场经常需要给大量牲畜称重。每次称重都需要耗费人力、精力和时间——而自动化系统则能通过提高生产效率来收回成本。.
- 缓解压力。. 测量时不限制动物的活动意味着更少的操作，更少因压力造成的体重减轻，以及更少发生涉及人的事故的风险。.
- 该量表不允许的频率。. 固定系统可以测量动物的每一次运动，而产生价值的是连续的曲线，而不是孤立的数字。.
- 与管理系统集成, 无需打字即可更新动物记录。.
对于中小农场来说，收支平衡往往很难实现：基础设施投资和每头牲畜的成本都很高，而且 带记录功能的称重卷尺 它以接近零的成本提供了基本功能——跟踪体重增加。.
常见问题解答
有没有一款免费应用可以通过手机照片给牛称重？
不太可靠。现有的免费软件要么需要用卷尺测量，要么需要你提供尺寸。声称只需一张照片就能测量重量的说法与实际技术要求不符。.
那么那些展示其运行效果的视频呢？
这些通常是商业系统的演示，使用固定的摄像头和结构，或者是在受控条件下进行的测试。演示中不会出现摄像头背后的安装过程。.
图像精度比磁带更好吗？
在一个安装完善且校准到位的系统中，由于消除了人为误差，照片的重复性往往更高，而且确实如此。而未经任何控制的手机照片，情况则更糟。.
是否值得等待这项技术变得更便宜？
这是目前的趋势，而且已经蔓延到农场和饲养场。与此同时，持续使用卷尺测量几乎能带来所有益处——因为监测的关键在于变化幅度，而不是绝对数值。.
我可以用这张照片来核对卷尺测量结果吗？
作为视觉印象，确实如此——而且，一位经验丰富的牧群工作者的眼光非常有价值。但作为数字，则不然：没有比例尺，也没有控制角度，照片无法衡量任何数据。.
结论
通过照片称量牛体重并非虚构：计算机视觉技术应用于畜牧业已经存在，在受控条件下运行良好，并作为付费产品面向大规模养殖场销售。但目前尚不存在完全免费、即时可用且无需任何条件的版本。.
对于大多数房产而言，最实际的方法仍然是使用排水良好的卷尺，将测量结果记录在手机上，并作为 5% 到 10% 的估算值。而对于销售、官方称重和药物剂量计算，电子秤仍然是不可替代的。.
