3D摄像机帮助预测生猪何时互咬尾巴

3D摄像机帮助预测生猪何时互咬尾巴

养猪户希望人类食客享用他们生产的猪肉，当然不希望生猪互咬。（而生猪互咬却常常发生。）现在，科学家们正利用3D摄像机和机器视觉算法开发一种能够自动检测一头猪何时会啃咬其他猪尾的方法。

猪有一种互咬尾巴的恶习。咬伤处的感染会导致高达30%的生猪不宜食用。采用断尾或割尾的方法可以减少咬尾，却无法杜绝，目前欧盟明令禁止常规性的断尾方法。遗传、饮食、过度拥挤、温度变化、通风和照明不足、疾病甚至季节因素皆可诱发咬尾，这是一个无法预测的问题。就职于明尼苏达大学的兽医兼流行病学家约翰•迪恩（John Deen）称：“猪之间的咬尾是一个令人崩溃的挑战。无法实施有效控制。”

为了预测和预防咬尾，苏格兰的研究人员用飞行时间法摄像机和普通摄像机在一个养猪场内连续52天监控667头未断尾的猪。每天至少检查两次，查看咬尾情况。

每一台飞行时间法摄像机以每秒25次的频率从LED发射红外线脉冲，记录检测反射脉冲所需的时间。这些数据帮助科学家追踪每头猪的位置和姿势。之后，借助苏格兰阿伯丁郡农业技术公司——创新技术（Innovent Technology）的机器视觉算法确定哪些活动可能是咬尾的早期预警信号。

科学家发现，咬尾之前，猪大多会将尾巴垂在身下。此外，该软件还可以检测出尾巴姿势何时变化，准确率达到73.9%。迪恩未参与此项目，但他表示：“这项技术听起来不错。我想知道它如何在养猪场中应用。”

如果养猪户认为猪舍内会爆发咬尾行为，他们就可投入一些干扰物，如稻草、打结的绳子或撕成细条的硬纸板，利用猪的本能，让猪去翻找和啃咬。

爱丁堡苏格兰农业学院的动物行为科学家理查德•戴伊森（Richard D’Eath）参与了此次研究。他表示：“另一种方法是将松焦油等难吃的东西涂到尾巴上。”早期预警系统有助于养猪户在需要时使用此类补救措施，节省资金。

此研究是英国一个耗资1.6亿英镑的农业技术催化剂项目的一部分，该项目支持农业技术创新。农业和食品行业的年收入是1 080亿英镑，创造了390万个岗位。近期一项行业研究表明，将机器人和自主系统等数字技术纳入食品制造，未来13年，可为英国经济增加580亿英镑的收入。

为期3年的TailTech项目正在推进此早期预警系统的开发，该项目得到一个政府机构——“创新英国”67.6万英镑的资金支持。据戴伊森所述，该项目将在18个月左右的时间里，用系统原型在欧洲9个养猪场中对1.6万多头猪进行测试，其中每台飞行时间法摄像机能够监控多达300头猪。

TailTech项目将比较该系统在不同类型养猪场应用的效果，这些养猪场有的有断尾猪和未断尾猪，有的地面上有/无稻草，猪的种群基因、饲料和饲养猪群大小等情况也各不相同。该项目将分析在科学家确认将会爆发咬尾行为前，有多少猪放低尾巴，尾巴放低持续的时间。它将评估在不同农场预测因子的变化。戴伊森表示，“虽然在实践中73.9%的准确率足以让系统运行良好”，但研究人员还在致力于提升其系统的准确性。

他补充道，最终目标是建立一个“可在屏幕上不断读取信息，并向养殖户的智能手机发送警报”的早期预警系统。戴伊森表示：“系统安装完毕后，就不需要技术专家了。”此软件可计算趋势，让养殖户更好地了解其猪群的当前风险等级。

养殖户可能不会购买专用于检测咬尾的技术，但戴伊森称，此系统是生猪自动称重系统Qscan的附加组件，Qscan是创新技术公司为帮助养殖户满足合同要求的生猪重量而开发的基于摄像机的生猪自动称重系统。兽医兼流行病学家迪恩认为此战略关系重大，“如果Qscan已经到位，我认为养殖户会愿意增加少量成本购买此系统。”