Специалисты Института искусственного интеллекта Университета Иннополис разработали систему бесконтактного автоматического взвешивания свиней на основе компьютерного зрения. Решение по видео определяет вес животных, что исключает стресс для поголовья и оптимизирует их кормление. Проект реализован при поддержке Фонда науки и технологий Республики Татарстан. Подробностями с Let AI be поделилась пресс-служба ИТ-вуза.

Разработчики Университета Иннополис переработали алгоритмы ИИ, упростили вычислительный граф, применили оптимизированную ИИ-архитектуру и добились увеличения скорости измерения веса свиней с помощью сервиса в 7,6 раз и снижения погрешности до 4%, по сравнению с аналогичными системами.

«Разработанная система решает критическую задачу свиноводства — постоянный мониторинг массы животных на заключительном этапе откорма для выявления снижения привесов и контроля состояния их здоровья. Традиционные методы взвешивания требуют прямого контакта с животными и стрессовые для поголовья, а существующие компьютерные системы часто недостаточно производительны для промышленного внедрения. Наше решение полностью автоматизирует сбор и подготовку видеоданных, одновременно обрабатывает тысячи видеопотоков, выводит точный результат и подходит для масштабирования на разные фермы и племенные хозяйства», — пояснил Антон Куховаренко, руководитель Центра разработки и проектирования ПО Университета Иннополис.

Система представляет конвейер потоковой обработки видеоданных, установленных в помещениях с животными. Конвейер включает несколько моделей искусственного интеллекта: первая — находит животного в кадре с точностью 82%, вторая — на 96% верно отсеивает непригодные для измерения кадры, а третья — на 96% правильно определяет его вес.

Исследователи протестировали решение на датасете из 1086 изображений свиней.  Система конвейерной обработки данных, разработанная в рамках проекта, показала рост производительности в 3—17 раз в зависимости от используемой конфигурации ИИ-моделей. Предложенный ИИ-конвейер в 7,6 раз быстрее оценивает вес одновременно больше 1000 животных — с 772 до 101 секунды, тратя на «взвешивание» одной особи в среднем 0,1 секунды. Кроме того, эксперты в 7,5 раз улучшили стабильность работы системы: время обработки данных колеблется гораздо меньше. Это значит, что решение стало предсказуемее и надежнее и лучше подходит для систем, работающих в реальном времени.

«Ускорение, которого удалось добиться нашей команде, имеет прямой экономический эффект. Для измерения того же поголовья понадобится практически в 8 раз меньше вычислительных мощностей, а значит, снизится и стоимость эксплуатации технологии. Решение интересно свиноводческим хозяйствам в России и за рубежом, особенно для регионов с развитым свиноводством. Изобретение поможет вести персональный учет веса, отслеживать индивидуальную динамику роста и здоровья каждой свиньи», — отметил Антон Куховаренко.

В рамках работы исследователи Института ИИ и эксперты Межотраслевого центра трансфера технологий Университета Иннополис зарегистрировали несколько решений: интерфейс пользователя программы конвейерной обработки данных, серверную часть программы конвейерной обработки данных на базе ИИ-технологий, программу для выгрузки кадров и видеофрагментов из видеопотока по протоколу RTSP и модуль неинвазивного взвешивания свиней с технологией защиты от некорректного измерения и повышенной производительностью.

Фото: wirestock / Freepik

Подписывайтесь на каналы Let AI be в Telegram и «ВКонтакте» — оставайтесь в курсе главных новостей в сфере искусственного интеллекта!