清湛动物识别系统让畜牧业管理更精准，更智能

随着智能化养殖的兴起以及国家对食品安全管理重视的不断加强，对动物进行准确的身份识别已成为一个迫切需要解决的问题。

智慧农牧业是以信息和知识为核心要素，通过将互联网、大数据、人工智能等现代信息技术与农牧产业相结合，实现农牧业信息感知与智能控制的现代化农牧业生产方式，是目前农牧产业发展从数字化到网络化再到智能化的高级阶段。清湛人智院当前深度挖掘农牧业，以动物深度学习识别技术框架为切入点，逐步打造智慧农业解决方案。

牛脸识别：

在目前的牛养殖业中，牛个体的健康状况对奶制品和肉制品的质量安全有很大影响，使得对牛个体健康状况的监测就显得格外重要，因此对牛个体进行精准化养殖是当前牛养殖业的首要任务。随着牛养殖业开始向规模化方向发展，大规模的集体养殖模式逐渐取代小型个体养殖。而在大规模的牛养殖业中，实现对牛个体健康状况监测以及奶、肉制品的精准溯源，完善牛养殖产业链，实现精准化养殖的关键在于对牛个体的身份识别。

图1养牛场环境

针对牛的个体识别问题，清湛推出了一套基于深度学习的端到端识别系统，利用现场的摄像头，在边缘端进行分析计算，并将识别的结果推送到相关平台，进行进一步的数据分析（挤奶量、挤奶频次等）。

图2清湛动物识别框架

本系统中牛的ID识别准确率在99%左右，可以满足日常的身份识别使用。

图3本系统对牛脸的识别情况

如果建立了准确的行为监测系统，那么有关奶牛个体（以及此类行为的潜在变化）的信息随后可以用作健康、福利和生殖状况的指标。例如，

●为了预测奶牛的发情状态，在自学习分类模型中使用了加速数据

●站立和躺下之间的转换频率也被认为是即将产犊的一个可能指标

●健康牛和患病牛在躺卧、站立和喂养行为方面存在显著差异

●在酮症和慢性跛行等疾病发病期间短期喂养行为的变化

●在哺乳期，严重跛足的奶牛吃得更少、更多，喂养时间更短

●观察到患有轻度临床乳腺炎的奶牛在躺卧行为和挤奶时间的行为变化

●发现跛脚牛的躺卧时间明显更长，站立时间明显更短

因此，通过实时监测牛的行为，并观察其躺卧、站立和喂食的变化，可以检测出牛的一些最常见疾病。

图4牛行为识别

猪脸识别：

生猪的消费产值成为农村经济的重要支柱。猪个体识别技术可协助猪场实现自动化管理，记录猪个体的成长资料。常见的猪个体识别技术如RFID 耳标技术等成本高，且易感染寄生虫引起并发症，有一定的局限性。随着图像技术和深度学习的不断发展，通过非接触式的猪个体识别技术减少养猪场职工数量、监测疫病、降低养殖成本已成为必然趋势。

图5猪脸识别框架

以猪舍环境下猪的脸部图像为基础，提出了一种基于多尺度卷积神经网络在多变环境下的猪个体身份识别模型。利用改进的多尺度网络结构，该模型实现了深度和宽度的扩展。

图6猪脸识别算法示例

我们提出的针对脸部特征的猪个体身份识别模型是有效的，并在多变环境下具有较高的识别率和鲁棒性。

拓展：

随着智能化养殖的兴起以及国家对食品安全管理重视的不断加强，对动物进行准确的身份识别已成为一个迫切需要解决的问题。利用面部识别技术对动物身份进行识别不仅可以帮助养殖企业实现对个体牲畜的精准化智能管理，而且为食品安全追溯和商业保险理赔中的身份验证问题提供了一个安全、有效、便捷的解决方案。因此，进行动物面部识别的相关研究落地具有非常重要的现实意义。

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