3D攝像機幫助預測生豬何時互咬尾巴

養(yǎng)豬戶希望人類食客享用他們生產(chǎn)的豬肉，當然不希望生豬互咬。（而生豬互咬卻常常發(fā)生。）現(xiàn)在，科學家們正利用3D攝像機和機器視覺算法開發(fā)一種能夠自動檢測一頭豬何時會啃咬其他豬尾的方法。

豬有一種互咬尾巴的惡習。咬傷處的感染會導致高達30%的生豬不宜食用。采用斷尾或割尾的方法可以減少咬尾，卻無法杜絕，目前歐盟明令禁止常規(guī)性的斷尾方法。遺傳、飲食、過度擁擠、溫度變化、通風和照明不足、疾病甚至季節(jié)因素皆可誘發(fā)咬尾，這是一個無法預測的問題。就職于明尼蘇達大學的獸醫(yī)兼流行病學家約翰?迪恩（John Deen）稱：“豬之間的咬尾是一個令人崩潰的挑戰(zhàn)。無法實施有效控制?！?/p>

為了預測和預防咬尾，蘇格蘭的研究人員用飛行時間法攝像機和普通攝像機在一個養(yǎng)豬場內(nèi)連續(xù)52天監(jiān)控667頭未斷尾的豬。每天至少檢查兩次，查看咬尾情況。

每一臺飛行時間法攝像機以每秒25次的頻率從LED發(fā)射紅外線脈沖，記錄檢測反射脈沖所需的時間。這些數(shù)據(jù)幫助科學家追蹤每頭豬的位置和姿勢。之后，借助蘇格蘭阿伯丁郡農(nóng)業(yè)技術(shù)公司——創(chuàng)新技術(shù)（Innovent Technology）的機器視覺算法確定哪些活動可能是咬尾的早期預警信號。

科學家發(fā)現(xiàn)，咬尾之前，豬大多會將尾巴垂在身下。此外，該軟件還可以檢測出尾巴姿勢何時變化，準確率達到73.9%。迪恩未參與此項目，但他表示：“這項技術(shù)聽起來不錯。我想知道它如何在養(yǎng)豬場中應用?！?/p>

如果養(yǎng)豬戶認為豬舍內(nèi)會爆發(fā)咬尾行為，他們就可投入一些干擾物，如稻草、打結(jié)的繩子或撕成細條的硬紙板，利用豬的本能，讓豬去翻找和啃咬。

愛丁堡蘇格蘭農(nóng)業(yè)學院的動物行為科學家理查德?戴伊森（Richard D’Eath）參與了此次研究。他表示：“另一種方法是將松焦油等難吃的東西涂到尾巴上?！痹缙陬A警系統(tǒng)有助于養(yǎng)豬戶在需要時使用此類補救措施，節(jié)省資金。

此研究是英國一個耗資1.6億英鎊的農(nóng)業(yè)技術(shù)催化劑項目的一部分，該項目支持農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。農(nóng)業(yè)和食品行業(yè)的年收入是1 080億英鎊，創(chuàng)造了390萬個崗位。近期一項行業(yè)研究表明，將機器人和自主系統(tǒng)等數(shù)字技術(shù)納入食品制造，未來13年，可為英國經(jīng)濟增加580億英鎊的收入。

為期3年的TailTech項目正在推進此早期預警系統(tǒng)的開發(fā)，該項目得到一個政府機構(gòu)——“創(chuàng)新英國”67.6萬英鎊的資金支持。據(jù)戴伊森所述，該項目將在18個月左右的時間里，用系統(tǒng)原型在歐洲9個養(yǎng)豬場中對1.6萬多頭豬進行測試，其中每臺飛行時間法攝像機能夠監(jiān)控多達300頭豬。

TailTech項目將比較該系統(tǒng)在不同類型養(yǎng)豬場應用的效果，這些養(yǎng)豬場有的有斷尾豬和未斷尾豬，有的地面上有/無稻草，豬的種群基因、飼料和飼養(yǎng)豬群大小等情況也各不相同。該項目將分析在科學家確認將會爆發(fā)咬尾行為前，有多少豬放低尾巴，尾巴放低持續(xù)的時間。它將評估在不同農(nóng)場預測因子的變化。戴伊森表示，“雖然在實踐中73.9%的準確率足以讓系統(tǒng)運行良好”，但研究人員還在致力于提升其系統(tǒng)的準確性。

他補充道，最終目標是建立一個“可在屏幕上不斷讀取信息，并向養(yǎng)殖戶的智能手機發(fā)送警報”的早期預警系統(tǒng)。戴伊森表示：“系統(tǒng)安裝完畢后，就不需要技術(shù)專家了。”此軟件可計算趨勢，讓養(yǎng)殖戶更好地了解其豬群的當前風險等級。

養(yǎng)殖戶可能不會購買專用于檢測咬尾的技術(shù)，但戴伊森稱，此系統(tǒng)是生豬自動稱重系統(tǒng)Qscan的附加組件，Qscan是創(chuàng)新技術(shù)公司為幫助養(yǎng)殖戶滿足合同要求的生豬重量而開發(fā)的基于攝像機的生豬自動稱重系統(tǒng)。獸醫(yī)兼流行病學家迪恩認為此戰(zhàn)略關(guān)系重大，“如果Qscan已經(jīng)到位，我認為養(yǎng)殖戶會愿意增加少量成本購買此系統(tǒng)?！?/p>