0,00 HUF

Nincsenek termékek a kosárban.

2024. július 18.

Távérzékelési módszerek használata a sertések súlybecslésében

A sertéshizlalás során az egyedek és az állatállomány pontos súlyának ismerete nagy jelentőséggel bír a gazdálkodó számára. Segíthet eldönteni, hogy mennyi és milyen típusú takarmánnyal etesse az egyes malacokat, vagy mikor állnak készen a vágóhídra való szállításra. Sajnos a hízósertések esetében a súly mérése az állatok mérlegre terelése miatt egyrészt időigényes, másrészt komoly stresszt okoz a hízók számára.

A hagyományos eljárások mellett léteznek folyosórendszerű súlymérő módszerek, de ezeknek is vannak hátrányai, mint például a kiépítés jelentős költsége, ami az utólagos, meglévő telephelynél történő beépítés esetén tovább nőhet. Kutatócsoportunk egy olcsó, könnyen telepíthető, precíziós módszereken alapuló távérzékelési rendszert dolgozott ki, melynek segítségével a gazdálkodó megfigyelheti az egyedek és az állomány súlyának változását, ami alapján fontos döntéseket hozhat a hizlalási folyamatban.

A sertéságazatra jellemző, hogy a folyamatban résztvevő vállalkozások mindegyike kifeszített működési modellel, alacsony árréssekkel és magas költségszintekkel működik.

Ezért minden vállalkozás a standardizálás újabb lehetőségeit kutatja. Ennek megfelelően a kiskereskedelem jelentős mértékben elmozdult az előre csomagolt, feldolgozott hústermékek (nyers-, félkész-, késztermék) irányába. Ez az FMCG-kereskedőknek (Fast-Moving Consumer Goods – gyorsan forgó fogyasztási cikkek) jelentős munkamegtakarítást és – fokozott higiénia mellett – jobban kezelhető készleteket jelent. A vásárlói igények is az egységes, jól áttekinthető termékek irányába mutatnak. Ennek eléréséhez a húsüzemektől, feldolgozóktól standardizált, egalizált termékeket várnak. Ezzel párhuzamosan a húsüzemek a saját feldolgozó vonalaik automatizálási és a vevői igények kiszolgálása alapján a beszállítóiktól az egységes méretű, súlyú állatok előállítását várják el. A húsüzemek által érkező igények kiszolgálása elsődleges érdeke a hizlalással foglalkozó cégeknek, mivel az állatokon elérhető árbevétel jelentős részéről kell lemondaniuk az alacsonyabb átvételi árak miatt, amennyiben nem a megfelelő súlyú állatokat értékesítik a feldolgozóknak.

Az egységes tartási körülmények, modern takarmányozás és a legjobb sertésgenetikák felhasználásával a hagyományos optimalizálási lehetőségeket kihasználták, de ennek ellenére az állomány hizlalása során eltérő súlyú egyedek mindig előfordulnak.

Ennek monitorozása és a megfelelő üzleti döntések meghozatala kiemelten fontos számukra, ami kihatással van a feldolgozó élelmiszeripar tevékenységére is.

A leírtak tükrében a sertéságazati automatizációs igények a gazdák számára a minél pontosabb információk meglétét követelik meg a hízóállományról. A hizlalási folyamat során az állatokat 25-35 kilogrammos súlytól hizlalják 110-120 kilogrammos súlyig, átlagosan mintegy 100 nap alatt. Ahhoz, hogy ebben a rövid időszakban ne történjenek előre nem látott problémák, nyomon kell követni az állatok napi tömeggyarapodását, és ha szükséges, be kell avatkozni a takarmányozás, a környezeti paraméterek megváltoztatásával, vagy amennyiben nincs más megoldás, gyógyszeres kezeléssel.

Az értékesítés közeledtével az állatok egyedi súlyának figyelembevételével kell a gazdálkodónak megtervezni az értékesíthető mennyiséget és az értékesítés időpontját.

Amennyiben naprakész információval rendelkezik az állománya valós súlyáról és az állatok egyedi súlyának eloszlásáról, úgy az értékesítési döntéseket is nagyobb biztonsággal hozhatja meg. Végső soron a cél, hogy a rendelkezésre álló információkat felhasználva a hízókat előállító gazdálkodók olyan állatokat értékesítsenek, amelyeket a feldolgozók és az ellátási lánc többi szereplője optimalizáltan, a céljaiknak megfelelően tud feldolgozni.

Az utóbbi években a precíziós gazdálkodás technológiai elemei egyre nagyobb teret nyertek a mezőgazdaságban. Az új módszerek lehetőséget nyújtanak a gazdálkodóknak, hogy csökkentsék a káros anyagok kibocsájtását és a gazdálkodás ökológiai lábnyomát, egyben növeljék a termelékenységet és a minőséget. Az általános elveken túl a precíziós állattartásban komoly szerepet kap az állatok egyedi megfigyelése és a fejlődésük nyomonkövetése.

Az innovatív eljárások közül a távérzékelési módszerek terjedése az egyik legszembetűnőbb. A vizsgálati módszereket az aktív és passzív távérzékelés csoportjába szokás sorolni. Előbbi esetén az alkalmazott szenzor jelet bocsát ki, és a megfigyelt objektumról visszavert jelet fogja fel, mint például a LiDAR.

Ennek jelentősége a jövőben felértékelődhet, de a gyakorlatban egyelőre a passzív szenzorok alkalmazása a gyakoribb, melyek közül az RGB-alapú képelemzés és a hőkamerás vizsgálatok a legjelentősebbek. Számos nemzetközi kutatás igazolta, hogy a hagyományos RGB-kamerák által készített felvételekkel nagy pontossággal becsülhető például a sertések súlya, így csökkenthető a súlymérés ideje és az általa kiváltott stressz.

A 2020 során végzett kísérletünket Németkér-Kanacspusztán állítottuk be, ahol egy 100 napos rotációban, a karámba kerüléstől a vágóhídra szállításukig vizsgáltuk az általunk végzett súlybecslő távérzékelési fejlesztést. Az eljárás lényege, hogy a karámok fölé meghatározott magasságba kamerákat helyezünk, amelyek szabályos időközönként felvételeket készítenek az állatokról. A fotókat egy központi szerver dolgozza fel, ahol több lépésben szegmentálja a felvételen található állatok képét.

Az első lépés a malac mint objektum azonosítása, amit a program a körvonal alapján tovább elemez, és meghatározza, hogy az állat áll, fekszik vagy olyan pozícióban van, ami miatt a kép a továbbiakban nem használható a vizsgálatokhoz: például az állat egy része lelóg a képről, vagy két malac nem elkülöníthető.

A kamerák lencséjének torzítása miatt a képek további módosítására volt szükség, amit transzformációval végeztünk el. Ennek eredményeképp a súlybecslést nagyobb pontossággal lehetett elvégezni.

A fejlesztés során létrehoztunk egy algoritmust, ami a malacok körvonala alapján meghatározza a fej, váll, has és a far pozícióját és méretét. Fontos volt, hogy minden tanítóadathoz tartozzon valós súlyadat, hogy azt célváltozóként használhassuk. Ahhoz, hogy párosítsuk a súlyadatokat a hízók kontúrjaiból számított tulajdonságokkal, manuálisan mért súlyokra volt szükségünk, amelyeket a sertéstelepeken mérleg segítségével mértek. Az egyes sertések a hátukon található egyedi festés segítségével kerültek azonosításra. Mivel a malacok a tesztelés során mozogtak, több felvétel is készült róluk eltérő pozícióban, így lehetőség volt rá, hogy az állat ismert súlyát a több képről becsült tömegével vessük össze.

A fejlesztéshez azokat képeket használtuk fel, ahol a malacok a kép közepéhez közel helyezkedtek el, így elkerülhettük a kamera lencséjének túlzott mértékű torzítását, továbbá elértük, hogy csak azok a malacok kerüljenek elemzésre, amelyek teljes egészében láthatóak a képen.

Az is fontos kritérium volt, hogy az állatok körvonala határozott legyen, mert csak ezek a felvételek engednek megbízható következtetéseket. Tekintve, hogy a sertések mozgásuk közben több képen is megjelenhetnek, a rendszer követi az állatokat, így pontosabb adatok nyerhetők a felvételekről. A kapott képeket végül 3 eltérő modell segítségével értékeltük, melyek között a képfeldolgozásban és az adatelemzésben voltak eltérések.

A fejlesztés során egy olyan rendszert hoztunk létre, amely >97% pontossággal automatikusan képes megbecsülni az egy karámban tartózkodó és látható hízósertések súlyát. Az RGB-képalapú rendszer olcsó, könnyen és gyorsan telepíthető, egyszerűen használható, ami igen értékes eszközzé teszi egy sertéstenyésztő gazda számára. Gyors, stresszmentes mérési módszert biztosít a sertések súlyának megállapítására, és hasznos lehet a számukra adagolt takarmány típusának és mennyiségének meghatározására, illetve annak eldöntésére, hogy az adott állatállomány mikor válik vágáséretté.

Kárpinszky András
EN-CO Software Zrt.

A kutatást az Európai Mezőgazdasági Vidékfejlesztési Alap támogatta.

Forrás: Kistermelők Lapja