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Agrican的創(chuàng)始人Ellinor Eineren解釋道：“現(xiàn)代奶牛業(yè)面臨的一大難題是奶牛乳腺炎疾病。乳腺炎是指奶牛乳房中持續(xù)出現(xiàn)炎癥。這種乳腺傳染病存在致命風險，是奶?；嫉囊环N疾病，但如果能夠早期確診，則非常容易治療。通常情況下會不斷給受感染的奶牛擠奶，確保奶牛乳房中只有少許甚至沒有牛奶積存，從而避免引起感染病的細菌繁殖。這樣一來，動物自身的免疫系統(tǒng)就能在出現(xiàn)乳腺炎臨床癥狀前擺脫細菌的入侵?！?nbsp;
Eineren認為，使用傳統(tǒng)手工的擠奶方法診斷正在惡化的乳腺炎相對簡單?！把杭铀倭鲃釉斐扇榉可郎厥歉腥狙装Y的 癥狀，若奶牛乳房升溫便可認定其患病。農(nóng)場主們在識別這些癥狀方面本應有大量的實際經(jīng)驗，但由于現(xiàn)代社會擠奶機取代人工進行擠奶，所以靠經(jīng)驗診斷并非易事。”
| FLIR A310紅外熱像儀提供分辨率為320*240像素的全輻射熱畫面。 | 自動分析軟件使用的算法在奶牛乳房熱圖像中檢測正在惡化的乳腺炎。 |
丟棄的牛奶
由于大部分現(xiàn)代奶牛場中不再由人工擠奶，農(nóng)場主就無法感知到乳房升溫這一乳腺炎惡化的跡象。“這對乳業(yè)來說是個棘手的問題。乳腺炎給動物帶來疼痛和不適，必須用抗生素加以治療。這樣不僅會增加獸藥成本，而且根據(jù)嚴格的歐洲規(guī)定，在所有抗生素殘留物從動物體內排出前，所有擠出的牛奶都不能使用?！?
盡管估計值有一定出入，但是能肯定，歐洲奶牛場的農(nóng)場主們每年會因奶?；忌先橄傺锥鴵p失上千萬?！捌骄课荒剔r(nóng)每年會因乳腺炎而損失20,000至60,000歐元，對此我很震驚。這可不是筆小數(shù)。因此我們開始為這個難題尋找解決方案：一套基于熱成像技術的自動早期檢測系統(tǒng)?！?
炎癥檢測工具
都有獸醫(yī)使用便攜式紅外熱像儀為家畜檢測炎癥。作為診斷馬、牛、狗、貓等動物的炎癥和其他健康問題的工具，紅外熱像儀受到越來越多動物健康專業(yè)人士的歡迎?！暗谶@些情況下，必須有操作人員在場手動記錄這些圖像并分析熱圖像數(shù)據(jù)。就我所知，沒有哪套系統(tǒng)能實現(xiàn)自動化?！?br>
因此Eineren及其公司Agrican開發(fā)出一套系統(tǒng)，名為CaDDi（Cattle Disease Diagnostics“奶牛疾病診斷”的縮寫）?！拔覀兣c位于林雪平的FLIR產(chǎn)品經(jīng)銷商Termisk Systemteknik合作測試了這種產(chǎn)品的可行性。合作步即是測試紅外熱像儀能否檢測出乳腺炎，為此我們使用FLIR P660紅外熱像儀手動記錄奶牛乳房的熱圖像，并與來自瑞典國家獸醫(yī)局的獸醫(yī)共同分析獲得的熱圖像?！?
| 為保護FLIR A310紅外熱像儀不受奶牛場中不利條件的影響，將其安裝在配備自動窗戶清潔系統(tǒng)的防水外殼內。 | ||
利用的算法進行自動分析
Elineren補充道：“下一步就是開發(fā)一套能自動完成上述工作的系統(tǒng)。但是說起來容易做起來難。在熱圖像中，并非每一塊熱區(qū)都代表出現(xiàn)炎癥。動物的體溫波動是正?，F(xiàn)象，而且不同動物的熱圖像也存在許多細微差異。所以，我們需要更的分析方法來防止誤報警。在這方面，合作伙伴Termisk Systemteknik提出的專業(yè)意見令我們獲益良多。”Termisk Systemteknik的執(zhí)行官Stefan Sjokvist說道：“Termisk Systemteknik分析各類圖像（包括熱圖像）的經(jīng)驗已超過30年。但是這個特殊應用領域依舊是一個艱難的挑戰(zhàn)，因為我們需要考慮每只動物的熱性能，這樣才能得到精準結果?！?/span>
FLIR A310紅外熱像儀
在林雪平附近的一個奶牛場里，Sjokvist 和他的同事將兩臺FLIR A310紅外熱像儀安裝在擠奶機兩側的牢固防水外殼內。Sjokvist 解釋道：“FLIR A310紅外熱像儀的熱靈敏度為50mk，分辨率為320*240像素，足以提供我們用于此應用所需的細節(jié)圖像和熱數(shù)據(jù)。”
| Agrican的創(chuàng)始人Ellinor Eineren演示使用紅外熱像儀對奶牛乳腺炎進行早期檢測。 |
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這兩臺FLIR A310紅外熱像儀連續(xù)6個月都在記錄奶牛乳房熱圖像。通過自動擠奶機上配備的無線射頻識別(RIFD)項圈的識別系統(tǒng)，我們建立了每一頭奶牛的熱圖像數(shù) 據(jù)庫?！敖柚摂?shù)據(jù)庫，軟件就能確定每只動物的正常熱圖像。系統(tǒng)能夠將每次的新讀數(shù)與早先記錄的數(shù)據(jù)進行對比，從而準確地檢測出表示患有乳腺炎的熱異常類 型。隨著數(shù)據(jù)庫的擴展，這種自學系統(tǒng)的準確性也會相應提升?！?
| 兩臺FLIR A310紅外熱像儀從奶牛兩側記錄其乳房圖像。 | ||
檢測其他健康問題
據(jù)Sjokvist所說，他們還計劃擴展該系統(tǒng)，使其能夠檢測其他健康問題?！斑@種技術應該能，甚至在動物表現(xiàn)出臨床癥狀之前，檢測出各種健康問題，例如 其他類型的炎癥、神經(jīng)損傷、骨骼問題或創(chuàng)傷。”Eieren對此表示同意：“我們現(xiàn)在銷售的產(chǎn)品是針對乳腺炎的CaDDi，但將來會開發(fā)面向其他疾病和其他動物的模塊。我們與瑞典國家獸醫(yī)局的獸醫(yī)緊密合作，共同驗證我們現(xiàn)有和將要開發(fā)的所有模塊的準確性。”
