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人工智慧秒測豬隻重量技術

2019/12/02 @國際

摘要

日本伊藤忠飼料公司團隊運用人工智慧,開發可即時拍攝影像測豬隻重量之技術,只需3秒鐘即可量測出豬隻重量,簡化人工量測豬隻的繁重工作,將豬隻飼養作業數據化,可大幅減輕養豬農民負荷。

人工智慧秒測豬隻重量技術

  伊藤忠飼料株式會社(東京都江東區)與NTT TechnoCross(東京都港區)合作開發可即時拍攝影像測隻重量之技術。這項技術拍攝只需3秒即可用人工智慧(artificial intelligence,簡稱AI)推估出豬隻的重量,而且誤差只在4.5%以內。目前,由於養豬場豬隻須一頭頭到磅秤上量測重量,是非常重勞力的工作,倘若能將這項作業數據化,並將數據累積精準演算後,可大幅減輕養豬農民負荷。
  「數位目勘」機型重量約837公克,外加安裝測量體重的AI技術軟體,可拍出3D豬身形外框數據。這台機型功能操作簡易,只須將豬隻在拍攝螢幕框內,按下拍攝按鈕後,即可描繪出豬隻整體身形外框,約可在2.8秒內可以計算出目前體重值。
  此項技術對於沒有AI技術使用的經驗者來說也可輕鬆使用與管理。由於操作方式簡單,利用可擷取物品深度的「深度攝像頭」拍攝豬隻,即可取得整個豬隻外型的3D影像數據。
  數位目勘之AI技術研發之前,已有為數眾多的計量豬隻體重數據AI技術。目前數位目勘的技術再加上可不斷分析豬隻背部形狀,並參照過去推測整體重量數據,即使是特殊個體的豬,或是豬隻飼養環境的牆壁背景均可辨識,豬隻密集也容易收集資料。
  透過NTT Group原先所開發的AI技術基礎下,NTT Techno-Cross延伸出corevo。目前,支援數位目勘的影像識別技術和數據推估原理正在專利申請中。
  然而,為何測量體重如此重要呢?原因在於豬肉分成「極品」、「上等」「中等」等不同等級,不只肉質與脂肪厚度,「屠體重量」也會變成判斷的基準,這是與牛肉不同之處,也只有豬肉才有的模式。豬隻重量不管太大或是太小都有可能造成「等級下降」,影響豬肉的價格。因此,豬隻的體重管理直接影響養豬農家的收入。
  雖然豬用的磅秤很普遍。但秤量包含需要追趕豬隻,以及放置磅秤上等過程,因此,在人力上須要耗費約需要兩位男性,是相當繁重工作。因此,對於人手不足的養豬農民來說,是一個沉重的負擔。加上若任意放置在磅秤也容易讓豬隻狀態不佳,影響胃口,反而造成反效果。
  另一方面,畜養豬隻有諸多困難,例如:牛隻可以進行個別管理,但豬隻無法個體辨識,一般大約30隻為一個群組單位管理。再者,平均每戶養豬戶飼養豬隻數比牛還多,每月約莫販售660頭成豬。有時還會遇到豬隻多產的情況,從小豬出生到可販售的成豬,養育期間僅半年時間。因此,對於多頭、短時間飼養等情況,若無法群組管理,也會造成養豬戶的負擔。
  長期與盤商客戶來往的伊藤忠飼料,發現飼養農家有這樣的困擾,於2017年4月開始進行數位目勘的技術研發,甫研發之際,也遭遇挫折差點面臨研究停頓。研發之際是設定為以Android系統為主的APP應用程式,利用美國Google空間辨識技術—Tango,但該公司卻在2018年3月停止此項目,爾後研發團隊陷入找尋替代Tango窘境。
  原本恐面臨計畫中止,卻反而激起開發團隊「沒有就來做吧」的念頭,轉戰投入此項硬體設備研發的挑戰。從尋找零件,到調整相機角度,一面背負著農民的期待,一面持續好一段研發挑戰,終在花費一年半後將此研發商品化,並於2019年10月9日開始對外銷售。經由接地氣並帶有執念不斷來回測試後,整個研發團隊相信全球應該找不到類似商品。 
  數位目勘之機台價格為51萬8千日幣(未稅),外加每個月需支付機台軟體使用費1萬5千日幣。而機台的電池一顆約可使用2個小時半左右,加上相機鏡頭必須平放在地面上,儘管需具備一定的操作技巧卻簡單好上手。
  由於研發過程中面臨各種挑戰,最後團隊替這台機器取了數位目勘,並使用「勘」 (強調直覺敏銳)作為品牌LOGO。
  此外,因具備AI性質,伊藤忠飼料的資訊系統開發福永和弘組長樂觀表示:「如果數位目勘使用者增加,則能累積其數據,提升判定精準度」。
  因此,首要目標為增加數位目勘的使用率,然後將數據反饋於AI,提升此項系統效益,藉此能促進養豬業的生產率邁向一大步。

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