基于EfficientDet的围产期母猪姿态识别

作     者：刘龙申 舒翠霓 李波 沈明霞 太猛 刘康 LIU Longshen;SHU Cuini;LI Bo;SHEN Mingxia;TAI Meng;LIU Kang

作者机构：南京农业大学人工智能学院南京210031 江苏智慧牧业装备科技创新中心南京210031 南京农业大学动物科技学院南京210095 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2022年第53卷第4期

页      面：271-279页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(31802106) 政府间国际科技创新合作重点专项(2017YFE0114400) 江苏省现代农机装备与技术示范推广项目(NJ201918) 江苏省重点研发计划(现代农业)重点项目(BE2019382)。 

主　　题：围产期母猪 姿态识别 深度学习 EfficientDet 

摘      要：围产期母猪母性行为直接影响仔猪的成活率,母猪姿态是其母性行为和筑巢行为的重要表现。针对目前对围产期母猪姿态转换主要依靠人工巡检,费时耗力且主观性强等问题,采集了24头母猪的视频数据并对数据进行预处理,利用EfficientDet网络对产床内母猪图像进行深层次特征提取,实现了母猪站、坐、胸卧、侧卧姿态及其侧卧方向(乳房面向仔猪保温箱、乳房背对仔猪保温箱)的准确识别。结果表明:该模型识别平均精度均值(mAP)达93.97%,对图像的检测速度达26.2 f/s,对视频的检测速度达10.66 f/s。通过对母猪产前及产后24 h的姿态进行分析,母猪产前表现出显著的筑巢行为,姿态转换频率显著提高(P0.001);母猪产后侧卧时间显著增加,母猪侧卧时长与仔猪窝均质量呈正相关关系;根据母猪侧卧方向的偏好性进行分组比较,母猪偏向于将乳房面向保温箱侧卧的小组,仔猪断奶成活率更高。