تشخیص اتوماتیک لنگش در گاوها

از آنجا که لنگش در صنعت گاو شیری مسئله ای اصلی است و یکی از پرهزینه ترین بیماری‌های گله است، نگاه دقیق‌تری به نحوه کار

Gardenier برای تولید سیستمی به منظور تشخیص اتوماتیک لنگش از دوربین‌­های سه بعدی استفاده کرد. از آنجا که لنگش در صنعت گاو شیری مسئله ای اصلی است و یکی از پرهزینه ترین بیماری­‌های گله است، نگاه دقیق­تری به نحوه کار کردن این دستگاه می اندازیم.

این دوربین‌­ها در راهروی خروجی از شیردوش نصب شد. در این سیستم در سطح زمین و در زیر دوربین‌­ها یک صفحه حساس به فشار برای ارزیابی نمره حرکتی قرار گرفت. این سیستم به صورت پروژه ای در استرالیا طراحی شده است که برای ارزیابی لنگش استفاده شده است.

 

 تصویر کامپیوتری با تشخیص اتصالات مچ و قوزک به رنگ نارنجی و سم­ها به رنگ آبی.

 

موضوع تشخیص لنگش همیشه در مزارع وجود دارد. البته این موضوع در این که چه سیستم تولیدی استفاده بشود یا چه اهمیتی گاودار به تشخیص لنگش بدهد متفاوت است. گاودارها فقط موارد خیلی حاد را تشخیص می­دهند. اگر آنها از یک دامپزشک یا متخصص تشخیص لنگش استفاده کنند، تشخیص فحلی به میزان 4 برابر افزایش می­‌یابد.

عدم توانایی تشخیص تغییرات کوچک:

به علت زمان‌­بر بودن و احتیاج به تخصص برای تشخیص اسکور لنگش، بررسی سیستماتیک تشخیص لنگش در مزارع رایج نیست.

سیستم Dairy Australia Healthy Hooves four-level scale مثالی از سیستم اسکور لنگش است که در آن لنگش گاوها با مشاهده راه رفتن آنها تشخیص داده می­‌شود.

معمولا به یک متخصص برای بررسی گاوها نیاز است. اما انسان­‌ها در این زمینه زیاد خوب نیستند. آنها نمی­‌توانند تمام تغییرات کوچک را بررسی کنند. اسکور لنگش در بهترین حالت خیلی ذهنی است. در مقایسه ای از دو کارشناس که حرکت گاوها در یک فیلم ویدئویی را اسکور می­‌دادند فقط 43 درصد با یکدیگر توافق داشتند. حتی اگر آنها در مورد موافق بودند، نیز این احتمال وجود داشت که اصلا اشتباه تشخیص بدهند.

تشخیص اتوماتیک لنگش هنوز به ندرت انجام می‌­شود. در حال حاضر دو محصول تجاری وجود دارد. اما دقت این محصولات زیاد نیست و تاکنون فروش تجاری موفق نداشته‌اند.

دوربین‌­های استفاده شده:

تصمیم گرفته شد که حرکت به عنوان مرکز این روش استفاده شود. در تحقیق از دوربین­‌های سه بعدی استفاده شد که در بالای راهروی خروجی شیردوش نصب شد. این دوربین‌­ها تصویرهای عمقی می­‌گیرند که تعداد پیکسل­‌ها نشان می­‌دهد که موضوع عکاسی چقدر از سنسورها دور هستند. برای رکورد برداری از حرکت سر، مهره­‌های کمر، و استخوان هیپ زمانی‌­که گاوها عبور می‌­کنند، دو دوربین در بالا نصب شده است، و موازی با مسیر خروج برای تصویر برداری از حرکت پاها دو دوربین در ارتفاع زانو نصب شده اند.

یک دوربینGoPro 5 متر به پهلو برای رکورد برداری از هر گاو در هنگام عبور از صفحه ارزیابی لنگش بر روی زمین به همراه دو متخصص ارزیابی لنگش استفاده شد.

در هر تصویر، یک سیستم شبکه عصبی استفاده شد برای تشخیص نقاطی از بدن که برای بررسی لنگش مناسب هستند. این نقاط شامل سم­‌ها، مچ پا، مفاصل مچ و قوزک، استخوان هیپ، گردن، و بالای جمجمه بودند. آموزش این شبکه عصبی شامل کلیک کردن دستی بر این نقاط بدن در صدها عکس، و اجرا کردن این تصاویر از شبکه برای ساعت‌های متوالی است.

این روشی است که شبکه یاد می­‌گیرد چه نقاطی از بدن را باید دنبال کند. بعد از این فرآیند، جایگاه هر نقطه از بدن می‌­تواند در هر عکس جدید تعیین شود.

 

از دوربین‌­های سه بعدی در مسیر خروجی شیردوش استفاده شد. 

 

از بررسی عکس­‌های جانبی، جایگاه و زمان سم مشخص می­‌شود. معیارهای متعدد راه رفتن، مانند طول گام، زمان ایستادن و همپوشانی قدم‌­ها از این طریق به دست آمد. از تصاویر گرفته شده از بالا، حرکت سر، خمیدگی مهره‌­های کمر، و حرکت عمودی ران در نظر گرفته شد. این سیستم تقریبا به خوبی یک کارشناس کار می کند.

دقت:

در مقایسه ای که بین نظر کارشناسان و تشخیص دستگاه برای تشخیص 4 کلاس از لنگش، با نمره های 0، 1، 2، و 3، انجام شد به دقتی معادل 55 درصد رسیدیم.این عدد معادل دقت یک کارشناس است. این سیستم به خوبی یک کارشناس است اما وقتی که سیستم 4 نمره ای به سیستم 2 نمره ای بر مبنای گاوهای لنگ و سالم تبدیل می‌­شود دقت به 85 درصد افزایش می­‌یابد.

با افزایش تعداد مشاهدات و اگر این سیستم در یک مزرعه حداقل برای یک سال نصب بشود و گاوها از روی آن عبور کنند، سیستمی خواهیم داشت که خیلی دقیق تر از انسان خواهد بود. ما از 3000 گاو رکورد برداری کردیم که از این دستگاه عبور کرده اند، این عدد می‌­تواند در طول چند روز در یک مزرعه بزرگ به دست بیاید.

این سیستم می‌­تواند همچنین در انتخاب بهتر ژنتیکی در یک دوره طولانی مدت کمک کند. ادامه ارزیابی در ابعاد بزرگتر به همراه بررسی لنگش و سایر شاخص‌­ها مانند ساختار پستان و نمره بدنی می‌­تواند در بهبود انتخاب ژنتیکی برای تشخیص گاوهای سالم‌­تر و با کارایی بالاتر برای گله­‌های شیری کمک کند.

در دسترس بودن:

برای یک گله تجاری، مناسب برای استفاده طولانی مدت در خارج، دوربین­‌های با کیفیت تر مورد نیاز است که قیمت بالاتری دارند. علاوه بر تجهیزات فیزیکی، نرم افزار، نصب و هزینه‌­های جانبی نیز از هزینه­‌های این سیستم است.

شیوع لنگش در دنیا:

میزان لنگش در دنیا بین 5 تا 20 درصد متغیر است. این موضوع به فصل و شرایط محیطی ارتباط دارد. همچنین به شرایط جایگاه نیز بستگی دارد. گاوهایی که بر روی سیمان زیاد راه می‌روند احتمال بیشتری دارد که دچار لنگش شوند که بیشتر به علت فشارهای فیزیکی است. اما در گاوداری‌هایی که گاوها در بهاربند نگهداری می­‌شوند لنگش بیشتر به علت عوامل عفونی است. همچنین هزینه درمان نیز متفاوت است.

هزینه واقعی:

حتی اگر یک گاو لنگ را درمان کنید، و به نظر نرسد که دیگر لنگ است، گاو ممکن است هنوز در سم­‌ها احساس درد بکند. حتی ممکن است در پایان دوره درمان که گاو به شرایط طبیعی بر می‌گردد هنوز برای ماه‌­ها حساسیت زیاد باشد. این یک دوره طولانی مدت و پیچیده است،که همچنین با شرایط بدن و باروری گاوها مرتبط است. این موضوع تخمین هزینه واقعی لنگش را مشکل می‌­سازد.

 

 

گروه علمی شرکت آگرین تک


  • تعداد بازدید: 71

دیدگاه ها

نظر شما پس از تایید مدیردر سایت نمایش داده می شود