以3D影像建構「數位影像輔助乳牛體態評分辨識技術」

畜產試驗所北區分所 李佳馨、廖曉涵、王思涵

　　乳牛體態評分（body condition score, BCS）是判斷乳牛健康及營養的重要指標，由 2 至 5 分（非常瘦至肥胖）來標示乳牛體態胖瘦度。過胖或過瘦，不僅不符合動物健康與動物福祉，還可能導致不孕及代謝疾病，尤其在乳牛分娩後的 BCS 變化，影響後續泌乳早期之酮症發生率、泌乳高峰期之乳量。目前全臺有超過 8 成的乳牛場，仰賴酪農肉眼長時間觀察與過去經驗判斷，雖然 BCS 可以由專家來進行評分，當由不同的專家執行時耗時且經常不一致，使得此項技術效益無法發揮。近年國內外重視動物福利，乳牛體態評分以成為判斷乳牛健康的重要指標，除歐美國家，近年東南亞、日本、韓國等國，朝向開發乳牛自動化機器或系統，協助酪農長期進行牛隻健康監測，除能解決現場人力短缺問題，並輔助酪農找出問題牛隻，節省獸醫治療成本，減少牛隻淘汰率。

圖1. 一般傳統影像攝影機(上圖)，3D影像攝影機(下圖)，3D影像攝影機感測靈敏度更好且死角少，同時呈現一般影像及3D影像，有效改善一般傳統影像牛隻的花色和牛體糞便污染之干擾。

　　本技術以 3D 影像技術，建構乳牛3D影像體態辨識關鍵識別，相較傳統影像攝影機能減少牛隻的花色和牛體清潔度的影像之干擾。由於乳牛3D體態辨識系統建置前期仍需靠專家肉眼比對，同時比對2D影像及3D影像，將BCS分數輸入給電腦系統進行AI深度學習辨識，以增加系統開發時進行準確性校正，結合乳牛體態專家經驗融合3D影像，建立牛隻3D影像肥胖度分類判斷機制，根據所得的特徵資訊進行3D影像資料訓練加以提乳牛 3D 體態量測系統的準確性，並提高分類特性。

圖2. 乳牛體態3.75分與2.25分的3D影像攝影機所呈現不同深度彩圖視角，

　　「數位影像輔助乳牛體態評分辨識技術」提供3D影像特徵資訊進行乳牛體態評分分類，由2至5分（非常瘦至肥胖）等體態五分法做為判斷機制，包括2D/3D乳牛體態評分標準、3D影像關鍵辨識部位、乳牛3D影像辨識教學，並將評分後之數據導入到AI學習資料庫。