隨著規?；B殖的發展，如何從大量養殖動物中精準找出其中的某一個，成為精準化、現代化養殖中不可或缺的一步。近日，中國農業科學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了新進展。
團隊以生豬為樣本，成功開發出一套精準的“豬臉識別”技術。這套“豬臉識別”技術有什么高明之處，如何解決養殖戶們的“動物臉盲癥”？
養殖戶以耳標作為動物的身份證
一直以來，人們欽佩于專業養殖戶的一項特殊技能：他們能從一堆同物種中一眼認出哪只是自家養的，甚至能識別自養動物中的每一只。在傳統的小農戶養殖模式下，這項本領的確可以練就。但在規模化養殖下，對動物“臉盲”的問題就越來越突出了。團隊負責人、中國農科院信息所農業信息技術事業部主任柴秀娟表示，在規?；酿B殖中，因防疫、標準化飼喂等原因，對動物精準識別的要求越來越迫切。
柴秀娟介紹：“現在這種規?；酿B殖，對每只動物的身份做一個標記，對個性化、精準化的養殖是有好處的。我覺得現在對育肥豬的需求還沒有那么明顯，但是對于像母豬或者公豬的生長時間比較長，也比較貴，所以它們就特別需要比較精細化的個體信息記錄?！?/p>
如何在成千上萬只的豬群中，發現特定的個體呢？在動物面部識別技術出現之前，規模化的養殖場主要依靠物理侵入的方式管理不同的個體，比如剪耳標或植入電子耳標的方式。但柴秀娟指出，這種侵入式的打耳標不僅會對動物造成一定的傷害，成本也比較高。
柴秀娟表示：“侵入式會帶來個體的侵入式的傷害，然后會導致一些應激反應。比如有一些剪耳標，或者帶了電子耳標之后，它會有少量的感染。那感染的話就要給它注射抗生素，有一些豬的養殖環境是倡導‘無抗’喂養的，注射了抗生素就不符合‘無抗’喂養的條件了。還有一個成本的問題，電子耳標每一個的價格在5到7塊錢，如果養的豬較多的話，其實成本還是很高的?！?/p>
動物面部識別技術提高了識別的精準度
如今，技術的邊界正在不斷拓寬，動物面部識別技術同樣如此。與人臉識別技術一樣，現有的動物面部識別技術，多是基于一張圖像去進行身份對比。但它有一個明顯的局限，人類會配合鏡頭，動物不會。為此，柴秀娟團隊尋找到了一種準確性更高的動物面部識別技術。他們設計的基于臉部原型的多尺度面部原型圖結構，可以獲取更豐富的臉部語義信息，從而提升識別準確率。
柴秀娟說：“我們提出的這個方法，是基于動態的小的視頻序列。也就是說，把多張圖像的信息融合起來，然后去做一個識別，它會提升識別的穩定性和識別的精度?！?/p>
在這個過程中，科研人員發現，生豬的眼睛、鼻子周圍的部分特征，是諸多特征中的重點。
柴秀娟介紹：“我們獲取的就是它的圖像，把提取出來的圖像做一個可視化，大概會發現它比較重要的特征是集中在眼睛區域或者是鼻子區域，這部分區域在后續識別的時候權重會更高。”
該技術不斷克服難題，未來應用場景廣泛
不過，和人類不同，豬、牛等動物，生長速度很快，尤其是現代化養殖的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，相貌大變。為了適應豬的生長速度，團隊也會不停更新算法中的樣本數據。
柴秀娟表示：“在識別算法中，我們會對于注冊的樣本做一定時期間隔的更新，保證庫里面的這些樣本都是比較新進的樣本，就逐漸地會克服掉隨著時間生長、周期變長，使得和最早注冊的樣本之間存在較大差異的問題?！?/p>
這項研究成果為智慧養殖場景下，動物身份識別技術相關研究提供了新的思路和解決方案。那么，這項技術如何投入應用？養殖戶如何操作呢？柴秀娟介紹，養殖戶只需安裝一個帶有該技術的攝像頭，并在終端設備，比如手機、電腦上下載相應的應用軟件與攝像頭關聯即可。這就可以實現精準識別動物，告別人對動物的“臉盲”。柴秀娟介紹，動物臉部識別技術的應用前景非常廣泛。
柴秀娟認為：“其實要明確場景和需求，然后可以有針對性地去做。比如我想要在精準飼喂的場景下使用，那么就在精準飼喂的地方把身份識別的功能加載上去，它可能就需要關聯生豬飲水進食、生豬體重，以及它的日齡信息，就是現在多大。這些數據通過身份的信息就可以關聯到每一個豬只的樣本，那么其實就可以去做后續很多的事情了，比如精準飼喂、疫病預警、診斷防治，在后續動物的育種方面其實也會有很大的用處。”（總臺央廣記者 朱敏）
