在大規(guī)模養(yǎng)殖快速發(fā)展的今天，如何在成千上萬只養(yǎng)殖規(guī)模下，精準地管理每一只動物，動物面部識別技術的進步，或許是關鍵一環(huán)。

近日，記者從中國農(nóng)業(yè)科學院獲悉，該院農(nóng)業(yè)信息研究所機器視覺與農(nóng)業(yè)機器人創(chuàng)新團隊在動物面部智能識別方面取得新進展，獲得了更加精準的動物面部識別能力，研究成果發(fā)表在《圖像處理會刊 (IEEE Transactions on Image Processing) 》上。 “豬臉識別”來了，如何實現(xiàn)?有什么大作用?

在豬群中找到特別的那只

如何在數(shù)百上千頭的牛群、成千上萬只的豬群中，發(fā)現(xiàn)特定的個體?在規(guī)?；酿B(yǎng)殖中，因防疫、標準化飼喂等原因，這種精準識別的要求越來越迫切。

然而，只有少數(shù)經(jīng)過特殊訓練，或者長時間和動物打交道的人，才能區(qū)分不同的動物。

團隊負責人、農(nóng)科院信息所農(nóng)業(yè)信息技術事業(yè)部主任柴秀娟介紹，在前期的調(diào)查中，曾有養(yǎng)殖場的工人告訴她，其實人是可以分辨動物的，他們甚至能看出來哪只豬長得好看，依據(jù)各有不同，可能是某只豬的鼻子長得特別標準、秀氣等?！暗蠖鄶?shù)人不具備這樣的能力，面對動物，還是會臉盲。”柴秀娟說。

在傳統(tǒng)的小農(nóng)戶養(yǎng)殖模式下，對動物“臉盲”并不是什么重要的問題，但在規(guī)模化養(yǎng)殖的時代，精準管理的需求越來越高，怎樣破解“臉盲”的問題，了解每一只動物的實時變化?“我們的研發(fā)，主要是為了滿足現(xiàn)代化養(yǎng)殖中精準管理的需求，尤其是生豬養(yǎng)殖中對母豬的管理，以及牧場中奶牛養(yǎng)殖的個體化管理等?！辈裥憔暾f。

精準管理的過去與未來

在動物面部識別技術出現(xiàn)之前，規(guī)?；酿B(yǎng)殖場如何實現(xiàn)精準管理呢?

柴秀娟介紹，在過去，大型養(yǎng)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，這種方式容易造成動物感染或其他應激反應，而且成本比較高。

隨著人臉識別技術的普及，每個人的手機上，至少有一種可以人臉解鎖、人臉識別的軟件。如今，技術的邊界正在不斷拓寬，動物面部識別技術亦是如此。

現(xiàn)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，“這種方式，信息有限，而且，更關鍵的問題是，人會配合鏡頭，動物不會。”柴秀娟說。

為此，科研人員試圖尋找一種準確性更高的動物面部識別技術，“和圖片識別不同，我們使用一段視頻做識別，其實也可以認為，用多張圖片，一起對動物的身份做一個刻畫，以便在識別時，得到更加準確的結果?！?

深度學習的識別邏輯

認識一只特殊的豬，究竟要靠哪些特征?

柴秀娟介紹，新技術采用的識別邏輯，主要根據(jù)動物整個面部的紋理特征，尤其是眼睛、鼻子周圍等關鍵部位的深度特征，通過深度學習的技術，實現(xiàn)精準識別。

“豬臉識別”來了，如何實現(xiàn)?有什么大作用?

“我們通過特征的可視化最終發(fā)現(xiàn)，眼睛、鼻子周圍的部分特征，是諸多特征中的重點，在識別動物身份的時候，這些特征權重更高，”柴秀娟說，“動物面部識別是通過深度特征提取和匹配算法來實現(xiàn)身份的對應，熟練的養(yǎng)殖員，則通過各自不同的感官和喜好去判斷，兩者的根本邏輯不同，但有時候，卻又會出現(xiàn)奇妙的對應。”

和人類不同，豬、牛等動物，生長速度很快，尤其是現(xiàn)代化養(yǎng)殖的品種，比傳統(tǒng)品種更快，一只豬從出生開始，六個月內(nèi)可以長到兩三百斤，相貌必然大變，動物面部識別技術，可以適應豬的生長速度嗎?對此，柴秀娟介紹，“在識別的技術流程中，這個問題不難解決，身份對比的集合，在識別的過程，也在動態(tài)更新，相當于一直在追蹤它的成長?！?

豬臉識別能做什么?

精準識別動物，告別人對動物的“臉盲”，到底有何作用?

柴秀娟介紹，動物臉部識別技術的應用前景非常廣泛，“新技術通過大量信息，建立起動物個性化的模型，它所集納和關聯(lián)的信息非常多，比如基本的身體數(shù)據(jù)、飲水量、進食量、體溫、運動量等，這些信息，不僅可以幫助養(yǎng)殖者準確地認識每一只動物，還可以精準地掌握它的所有狀態(tài)?！?

防疫是規(guī)模化養(yǎng)殖中最重要的環(huán)節(jié)之一，而在防疫過程中，盡早發(fā)現(xiàn)動物疫病，是降低損失、甚至把疫病扼殺在源頭的關鍵，柴秀娟介紹，“精準識別在防疫方面，有非常重要的意義?！?

此外，動物臉部識別，可以讓養(yǎng)殖者隨時掌握動物的飲食情況，“對精準飼喂，保障肉蛋奶產(chǎn)品的生產(chǎn)和供給，也有非常大幫助?！辈裥憔暾f。