清湛動物識別系統讓畜牧業管理更精準，更智能

隨著智能化養殖的興起以及國家對食品安全管理重視的不斷加強，對動物進行準確的身份識別已成為一個迫切需要解決的問題。

智慧農牧業是以信息和知識為核心要素，通過將互聯網、大數據、人工智能等現代信息技術與農牧產業相結合，實現農牧業信息感知與智能控制的現代化農牧業生產方式，是目前農牧產業發展從數字化到網絡化再到智能化的高級階段。清湛人智院當前深度挖掘農牧業，以動物深度學習識別技術框架為切入點，逐步打造智慧農業解決方案。

牛臉識別：

在目前的牛養殖業中，牛個體的健康狀況對奶制品和肉制品的質量安全有很大影響，使得對牛個體健康狀況的監測就顯得格外重要，因此對牛個體進行精準化養殖是當前牛養殖業的首要任務。隨著牛養殖業開始向規?；较虬l展，大規模的集體養殖模式逐漸取代小型個體養殖。而在大規模的牛養殖業中，實現對牛個體健康狀況監測以及奶、肉制品的精準溯源，完善牛養殖產業鏈，實現精準化養殖的關鍵在于對牛個體的身份識別。

圖1養牛場環境

針對牛的個體識別問題，清湛推出了一套基于深度學習的端到端識別系統，利用現場的攝像頭，在邊緣端進行分析計算，并將識別的結果推送到相關平臺，進行進一步的數據分析（擠奶量、擠奶頻次等）。

圖2清湛動物識別框架

本系統中牛的ID識別準確率在99%左右，可以滿足日常的身份識別使用。

圖3本系統對牛臉的識別情況

如果建立了準確的行為監測系統，那么有關奶牛個體（以及此類行為的潛在變化）的信息隨后可以用作健康、福利和生殖狀況的指標。例如，

●為了預測奶牛的發情狀態，在自學習分類模型中使用了加速數據

●站立和躺下之間的轉換頻率也被認為是即將產犢的一個可能指標

●健康牛和患病牛在躺臥、站立和喂養行為方面存在顯著差異

●在酮癥和慢性跛行等疾病發病期間短期喂養行為的變化

●在哺乳期，嚴重跛足的奶牛吃得更少、更多，喂養時間更短

●觀察到患有輕度臨床乳腺炎的奶牛在躺臥行為和擠奶時間的行為變化

●發現跛腳牛的躺臥時間明顯更長，站立時間明顯更短

因此，通過實時監測牛的行為，并觀察其躺臥、站立和喂食的變化，可以檢測出牛的一些最常見疾病。

圖4牛行為識別

豬臉識別：

生豬的消費產值成為農村經濟的重要支柱。豬個體識別技術可協助豬場實現自動化管理，記錄豬個體的成長資料。常見的豬個體識別技術如RFID 耳標技術等成本高，且易感染寄生蟲引起并發癥，有一定的局限性。隨著圖像技術和深度學習的不斷發展，通過非接觸式的豬個體識別技術減少養豬場職工數量、監測疫病、降低養殖成本已成為必然趨勢。

圖5豬臉識別框架

以豬舍環境下豬的臉部圖像為基礎，提出了一種基于多尺度卷積神經網絡在多變環境下的豬個體身份識別模型。利用改進的多尺度網絡結構，該模型實現了深度和寬度的擴展。

圖6豬臉識別算法示例

我們提出的針對臉部特征的豬個體身份識別模型是有效的，并在多變環境下具有較高的識別率和魯棒性。

拓展：

隨著智能化養殖的興起以及國家對食品安全管理重視的不斷加強，對動物進行準確的身份識別已成為一個迫切需要解決的問題。利用面部識別技術對動物身份進行識別不僅可以幫助養殖企業實現對個體牲畜的精準化智能管理，而且為食品安全追溯和商業保險理賠中的身份驗證問題提供了一個安全、有效、便捷的解決方案。因此，進行動物面部識別的相關研究落地具有非常重要的現實意義。

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