3D攝像機(jī)幫助預(yù)測(cè)生豬何時(shí)互咬尾巴

養(yǎng)豬戶希望人類食客享用他們生產(chǎn)的豬肉，當(dāng)然不希望生豬互咬。（而生豬互咬卻常常發(fā)生。）現(xiàn)在，科學(xué)家們正利用3D攝像機(jī)和機(jī)器視覺算法開發(fā)一種能夠自動(dòng)檢測(cè)一頭豬何時(shí)會(huì)啃咬其他豬尾的方法。

豬有一種互咬尾巴的惡習(xí)。咬傷處的感染會(huì)導(dǎo)致高達(dá)30%的生豬不宜食用。采用斷尾或割尾的方法可以減少咬尾，卻無(wú)法杜絕，目前歐盟明令禁止常規(guī)性的斷尾方法。遺傳、飲食、過度擁擠、溫度變化、通風(fēng)和照明不足、疾病甚至季節(jié)因素皆可誘發(fā)咬尾，這是一個(gè)無(wú)法預(yù)測(cè)的問題。就職于明尼蘇達(dá)大學(xué)的獸醫(yī)兼流行病學(xué)家約翰?迪恩（John Deen）稱：“豬之間的咬尾是一個(gè)令人崩潰的挑戰(zhàn)。無(wú)法實(shí)施有效控制。”

為了預(yù)測(cè)和預(yù)防咬尾，蘇格蘭的研究人員用飛行時(shí)間法攝像機(jī)和普通攝像機(jī)在一個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)內(nèi)連續(xù)52天監(jiān)控667頭未斷尾的豬。每天至少檢查兩次，查看咬尾情況。

每一臺(tái)飛行時(shí)間法攝像機(jī)以每秒25次的頻率從LED發(fā)射紅外線脈沖，記錄檢測(cè)反射脈沖所需的時(shí)間。這些數(shù)據(jù)幫助科學(xué)家追蹤每頭豬的位置和姿勢(shì)。之后，借助蘇格蘭阿伯丁郡農(nóng)業(yè)技術(shù)公司——?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)（Innovent Technology）的機(jī)器視覺算法確定哪些活動(dòng)可能是咬尾的早期預(yù)警信號(hào)。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，咬尾之前，豬大多會(huì)將尾巴垂在身下。此外，該軟件還可以檢測(cè)出尾巴姿勢(shì)何時(shí)變化，準(zhǔn)確率達(dá)到73.9%。迪恩未參與此項(xiàng)目，但他表示：“這項(xiàng)技術(shù)聽起來(lái)不錯(cuò)。我想知道它如何在養(yǎng)豬場(chǎng)中應(yīng)用。”

如果養(yǎng)豬戶認(rèn)為豬舍內(nèi)會(huì)爆發(fā)咬尾行為，他們就可投入一些干擾物，如稻草、打結(jié)的繩子或撕成細(xì)條的硬紙板，利用豬的本能，讓豬去翻找和啃咬。

愛丁堡蘇格蘭農(nóng)業(yè)學(xué)院的動(dòng)物行為科學(xué)家理查德?戴伊森（Richard D’Eath）參與了此次研究。他表示：“另一種方法是將松焦油等難吃的東西涂到尾巴上。”早期預(yù)警系統(tǒng)有助于養(yǎng)豬戶在需要時(shí)使用此類補(bǔ)救措施，節(jié)省資金。

此研究是英國(guó)一個(gè)耗資1.6億英鎊的農(nóng)業(yè)技術(shù)催化劑項(xiàng)目的一部分，該項(xiàng)目支持農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。農(nóng)業(yè)和食品行業(yè)的年收入是1 080億英鎊，創(chuàng)造了390萬(wàn)個(gè)崗位。近期一項(xiàng)行業(yè)研究表明，將機(jī)器人和自主系統(tǒng)等數(shù)字技術(shù)納入食品制造，未來(lái)13年，可為英國(guó)經(jīng)濟(jì)增加580億英鎊的收入。

為期3年的TailTech項(xiàng)目正在推進(jìn)此早期預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)，該項(xiàng)目得到一個(gè)政府機(jī)構(gòu)——“創(chuàng)新英國(guó)”67.6萬(wàn)英鎊的資金支持。據(jù)戴伊森所述，該項(xiàng)目將在18個(gè)月左右的時(shí)間里，用系統(tǒng)原型在歐洲9個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)中對(duì)1.6萬(wàn)多頭豬進(jìn)行測(cè)試，其中每臺(tái)飛行時(shí)間法攝像機(jī)能夠監(jiān)控多達(dá)300頭豬。

TailTech項(xiàng)目將比較該系統(tǒng)在不同類型養(yǎng)豬場(chǎng)應(yīng)用的效果，這些養(yǎng)豬場(chǎng)有的有斷尾豬和未斷尾豬，有的地面上有/無(wú)稻草，豬的種群基因、飼料和飼養(yǎng)豬群大小等情況也各不相同。該項(xiàng)目將分析在科學(xué)家確認(rèn)將會(huì)爆發(fā)咬尾行為前，有多少豬放低尾巴，尾巴放低持續(xù)的時(shí)間。它將評(píng)估在不同農(nóng)場(chǎng)預(yù)測(cè)因子的變化。戴伊森表示，“雖然在實(shí)踐中73.9%的準(zhǔn)確率足以讓系統(tǒng)運(yùn)行良好”，但研究人員還在致力于提升其系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

他補(bǔ)充道，最終目標(biāo)是建立一個(gè)“可在屏幕上不斷讀取信息，并向養(yǎng)殖戶的智能手機(jī)發(fā)送警報(bào)”的早期預(yù)警系統(tǒng)。戴伊森表示：“系統(tǒng)安裝完畢后，就不需要技術(shù)專家了。”此軟件可計(jì)算趨勢(shì)，讓養(yǎng)殖戶更好地了解其豬群的當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

養(yǎng)殖戶可能不會(huì)購(gòu)買專用于檢測(cè)咬尾的技術(shù)，但戴伊森稱，此系統(tǒng)是生豬自動(dòng)稱重系統(tǒng)Qscan的附加組件，Qscan是創(chuàng)新技術(shù)公司為幫助養(yǎng)殖戶滿足合同要求的生豬重量而開發(fā)的基于攝像機(jī)的生豬自動(dòng)稱重系統(tǒng)。獸醫(yī)兼流行病學(xué)家迪恩認(rèn)為此戰(zhàn)略關(guān)系重大，“如果Qscan已經(jīng)到位，我認(rèn)為養(yǎng)殖戶會(huì)愿意增加少量成本購(gòu)買此系統(tǒng)。”