在大規模養殖快速發展得今天，如何在成千上萬只養殖規模下，精準地管理每一只動物，動物面部識別技術得進步，或許是關鍵一環。
感謝從中國農業科學院獲悉，該院農業信息研究所機器視覺與農業機器人創新團隊在動物面部智能識別方面取得新進展，獲得了更加精準得動物面部識別能力，研究成果發表在《圖像處理會刊 (IEEE Transactions on Image Processing) 》上。
科研人員現場采集圖像。中國農科院供圖
在豬群中找到特別得那只
如何在數百上千頭得牛群、成千上萬只得豬群中，發現特定得個體？在規模化得養殖中，因防疫、標準化飼喂等原因，這種精準識別得要求越來越迫切。
然而，只有少數經過特殊訓練，或者長時間和動物打交道得人，才能區分不同得動物。
團隊負責人、農科院信息所農業信息技術事業部主任柴秀娟介紹，在前期得調查中，曾有養殖場得工人告訴她，其實人是可以分辨動物得，他們甚至能看出來哪只豬長得好看，依據各有不同，可能是某只豬得鼻子長得特別標準、秀氣等。“但大多數人不具備這樣得能力，面對動物，還是會臉盲。”柴秀娟說。
在傳統得小農戶養殖模式下，對動物“臉盲”并不是什么重要得問題，但在規模化養殖得時代，精準管理得需求越來越高，怎樣破解“臉盲”得問題，了解每一只動物得實時變化？“我們得研發，主要是為了滿足現代化養殖中精準管理得需求，尤其是生豬養殖中對母豬得管理，以及牧場中奶牛養殖得個體化管理等。”柴秀娟說。
精準管理得過去與未來
在動物面部識別技術出現之前，規模化得養殖場如何實現精準管理呢？
柴秀娟介紹，在過去，大型養殖場主要依靠物理侵入得方式，管理不同得個體，比如剪耳標或植入電子耳標得方式，這種方式容易造成動物感染或其他應激反應，而且成本比較高。
隨著人臉識別技術得普及，每個人得手機上，至少有一種可以人臉解鎖、人臉識別得軟件。如今，技術得邊界正在不斷拓寬，動物面部識別技術亦是如此。
現有得動物面部識別技術，多是基于一張圖像去進行身份對比，“這種方式，信息有限，而且，更關鍵得問題是，人會配合鏡頭，動物不會。”柴秀娟說。
為此，科研人員試圖尋找一種準確性更高得動物面部識別技術，“和支持識別不同，我們使用一段視頻做識別，其實也可以認為，用多張支持，一起對動物得身份做一個刻畫，以便在識別時，得到更加準確得結果。”
深度學習得識別邏輯
認識一只特殊得豬，究竟要靠哪些特征？
柴秀娟介紹，新技術采用得識別邏輯，主要根據動物整個面部得紋理特征，尤其是眼睛、鼻子周圍等關鍵部位得深度特征，通過深度學習得技術，實現精準識別。
科研人員采集動物圖像。中國農科院供圖
“我們通過特征得可視化最終發現，眼睛、鼻子周圍得部分特征，是諸多特征中得重點，在識別動物身份得時候，這些特征權重更高，”柴秀娟說，“動物面部識別是通過深度特征提取和匹配算法來實現身份得對應，熟練得養殖員，則通過各自不同得感官和喜好去判斷，兩者得根本邏輯不同，但有時候，卻又會出現奇妙得對應。”
和人類不同，豬、牛等動物，生長速度很快，尤其是現代化養殖得品種，比傳統品種更快，一只豬從出生開始，六個月內可以長到兩三百斤，相貌必然大變，動物面部識別技術，可以適應豬得生長速度么？對此，柴秀娟介紹，“在識別得技術流程中，這個問題不難解決，身份對比得集合，在識別得過程，也在動態更新，相當于一直在追蹤它得成長。”
豬臉識別能做什么？
精準識別動物，告別人對動物得“臉盲”，到底有何作用？
柴秀娟介紹，動物臉部識別技術得應用前景非常廣泛，“新技術通過大量信息，建立起動物個性化得模型，它所集納和關聯得信息非常多，比如基本得身體數據、飲水量、進食量、體溫、運動量等，這些信息，不僅可以幫助養殖者準確地認識每一只動物，還可以精準地掌握它得所有狀態。”
防疫是規模化養殖中最重要得環節之一，而在防疫過程中，盡早發現動物疫病，是降低損失、甚至把疫病扼殺在源頭得關鍵，柴秀娟介紹，“精準識別在防疫方面，有非常重要得意義。”
此外，動物臉部識別，可以讓養殖者隨時掌握動物得飲食情況，“對精準飼喂，保障肉蛋奶產品得生產和供給，也有非常大幫助。”柴秀娟說。
感謝 周懷宗
感謝 張樹婧 校對 劉軍
