Seguimiento del comportamiento animal con Ultralytics YOLOv8

Abirami Vina

6 min leer

30 de mayo de 2024

Descubra cómo puede controlarse el comportamiento de los animales mediante el modelo YOLOv8 de Ultralytics para mejorar el bienestar del ganado, detectar enfermedades y gestionar eficazmente las explotaciones.

Según las Naciones Unidas, la población mundial será de 9.600 millones de personas en 2050. A medida que aumenta la población mundial, nos encontramos recurriendo a tecnologías avanzadas como el aprendizaje profundo en la agricultura para crear soluciones agrícolas sostenibles. Los algoritmos de visión por ordenador como Ultralytics YOLOv8 pueden marcar una gran diferencia, especialmente cuando se trata de monitorizar el comportamiento animal. La información obtenida mediante la visión por ordenador puede ayudar a los agricultores a racionalizar la forma en que gestionan y cuidan el ganado. En este artículo, nos adentraremos en cómo YOLOv8 puede cambiar la forma de enfocar el seguimiento de los animales.

Mejorar el bienestar de los animales mediante la visión

Vigilar al ganado es fundamental para garantizar su salud. Pero esto puede resultar difícil dado el gran número de animales que hay que vigilar y tener en cuenta. La inteligencia artificial (IA) ayuda a vigilar a los animales utilizando técnicas avanzadas de visión por ordenador para observar y analizar su comportamiento. Algoritmos como YOLOv8 pueden seguir a los animales en tiempo real y proporcionar datos precisos sin necesidad de sensores o etiquetas invasivas. 

Puede utilizarse en granjas, zoológicos y centros de investigación para detectar los primeros signos de enfermedad, estrés o malestar, lo que permite una atención más rápida. También podemos controlar los hábitos alimentarios, las interacciones sociales y los niveles de actividad de los animales. Por ejemplo, las imágenes de vacas en las que se utiliza la visión por ordenador para identificar si están de pie, sentadas o caminando.

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Fig. 1. Seguimiento del comportamiento y la posición de las vacas mediante Ultralytics YOLOv8.

Controlando de cerca la postura de una vaca, el ganadero puede entender muchas cosas sobre ella. Si una vaca que suele estar de pie o caminar mucho de repente se sienta más, puede indicar un problema de salud. Mediante la vigilancia continua del comportamiento animal, los ganaderos pueden asegurarse de que su ganado está sano e intervenir rápidamente cuando algo no parece ir bien. Pueden crear un entorno más sano y eficiente para los animales y, en última instancia, mejorar su bienestar y reducir los costes laborales.

IA frente a métodos tradicionales en la vigilancia de animales

Los métodos tradicionales de seguimiento de animales suelen basarse en observaciones manuales y sensores invasivos como las etiquetas RFID, que utilizan radiofrecuencia para transmitir datos de forma inalámbrica para la identificación y el seguimiento de los animales. Sin embargo, estos métodos pueden llevar mucho tiempo, requerir mucho trabajo y a veces resultar estresantes para los animales. Además, estas etiquetas suelen ser caras y pueden caerse fácilmente de los animales y romperse. Estos problemas suponen enormes pérdidas para el ganadero. Por ejemplo, en un rancho de Montana (EE.UU.) con 17.000 animales (todos con etiquetas RFID) se perdieron unas 1.000 etiquetas en un año, como señala Bryan Elliott, fundador de 406 Bovine, en un artículo de AgUpdate.

En cambio, las soluciones de visión por ordenador para la vigilancia de animales ofrecen una solución no invasiva y automatizada con muchas ventajas. Supongamos que un animal tiene una enfermedad infecciosa y es importante mantenerlo en cuarentena para evitar que la enfermedad se propague a otros animales. Gracias a la visión por ordenador, podemos vigilar continuamente al animal sin necesidad de molestarle. Podemos controlar rápidamente los cambios en su estado de salud y prestarle los cuidados adecuados con mayor rapidez. También ayuda a comprobar si los tratamientos están funcionando y a asegurarse de que la enfermedad no se propague al resto del rebaño.

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Fig. 2. Seguimiento de cerdos mediante visión por ordenador.

Estas son algunas de las principales ventajas de utilizar la visión por ordenador para analizar el comportamiento animal:

  • Mayor precisión en la detección de signos precoces de enfermedad o estrés.
  • Control continuo que no interrumpe el comportamiento natural.
  • Importantes reducciones de los costes laborales y operativos.
  • Información práctica para mejorar el bienestar animal y la productividad de las explotaciones.

Cómo puede utilizarse YOLOv8 para controlar el comportamiento animal

Puede utilizar YOLOv8 para seguir patrones de alimentación, movimiento, interacciones sociales y mucho más. YOLOv8 destaca en técnicas informáticas clave como la detección de objetos, el seguimiento de objetos y la estimación de poses. 

Comprendamos estas tareas de visión por ordenador con más detalle:

  • Detección de objetos: La detección de objetos se utiliza para identificar y etiquetar diferentes objetos dentro de una misma imagen o fotograma de vídeo.
  • Seguimiento de objetos: El seguimiento de objetos se utiliza para realizar un seguimiento de los objetos identificados a medida que se mueven a través de múltiples fotogramas en un vídeo.
  • Estimación de la pose: La estimación de la pose se utiliza para determinar las posiciones y orientaciones exactas de objetos o partes del cuerpo en una imagen o vídeo.
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Fig. 3. Estimación de la pose de un tigre con YOLOv8.

A través de estas tareas, YOLOv8 ofrece potentes capacidades para supervisar y analizar el comportamiento de los animales. Con la detección de objetos, YOLOv8 puede identificar y clasificar animales individuales dentro de un rebaño para supervisar sus actividades. A continuación, el seguimiento de objetos mediante YOLOv8 puede ayudar a seguir continuamente los movimientos de cada animal a lo largo del tiempo de fotograma a fotograma.

Al combinar esto con la estimación de la postura, YOLOv8 puede proporcionar un análisis detallado de la condición física y el comportamiento del animal. Los ganaderos pueden controlar cuánto tiempo pasa cada animal comiendo, caminando o descansando. Esto ayuda a detectar cualquier cambio en el comportamiento, como la reducción del movimiento o la alteración de los hábitos de alimentación, que pueden indicar problemas de salud. 

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Fig. 4. Ejemplo de recuento de una tribu de cabras con YOLOv8.

Para más detalles sobre cómo utilizar YOLOv8 para diversas tareas, visite las Guías de Ultralytics.

Un día en la vida de un ganadero Utilización de la IA para el seguimiento de animales

Para que se haga una idea de hasta qué punto puede cambiar la vida de un agricultor el seguimiento de animales con IA, veamos un día integrado con IA. 

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Fig. 5. La vida cotidiana de un agricultor puede cambiar gracias a la IA.

Por la mañana, un ganadero podía consultar su sistema de seguimiento de animales en una tableta. Las cámaras del establo y los campos habrán analizado el ganado durante la noche y habrán proporcionado informes sobre la salud, el comportamiento y la actividad de cada animal. El sistema avisa al ganadero de que una vaca muestra signos de cojera, y éste puede atenderla de inmediato. 

Durante el día, los sistemas de visión por ordenador vigilan continuamente a los animales, ajustando las raciones de alimentación automática en función de las observaciones en tiempo real de los hábitos alimentarios y el estado físico de cada animal. El ganadero supervisa a distancia el rebaño y recibe notificaciones de cualquier actividad inusual o signo de angustia detectado por las cámaras. Por la noche, el ganadero revisa los datos para planificar el día siguiente. 

La IA también puede ayudar al ganadero a tomar mejores decisiones analizando tendencias y patrones en los datos. El aprendizaje automático puede utilizarse para sugerir programas de alimentación óptimos, identificar posibles problemas de salud con antelación e incluso recomendar cambios para mejorar la eficiencia y la productividad general de la granja. Con la llegada de tecnologías como la última versión de ChatGPT, GPT-4o, es incluso posible que la IA se convierta en un útil asistente para el ganadero.

La IA en las consultas veterinarias y más allá

El seguimiento de animales por visión computerizada está teniendo un gran impacto en varias industrias, además de la agricultura. En la conservación de la vida salvaje, ayuda a rastrear animales, estudiar su comportamiento y prevenir la caza furtiva mediante vigilancia y alertas en tiempo real. Por ejemplo, la organización sin ánimo de lucro Conservation AI, con sede en el Reino Unido, utiliza la visión por ordenador para detectar en tiempo real amenazas a especies en peligro de extinción como pangolines y rinocerontes. Sus cámaras con IA, desplegadas por todo el mundo, ayudan a los conservacionistas a actuar con rapidez contra la caza furtiva y otros peligros. Además, AlphaGo, de Google DeepMind, se utiliza para analizar millones de imágenes del Parque Nacional del Serengeti, en Tanzania, para identificar y contar animales. Estas imágenes ayudan a los conservacionistas a comprender mejor la dinámica de las poblaciones.

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Fig. 6. Detección de objetos animales para conversación sobre fauna.

Del mismo modo, los centros de investigación utilizan la visión por ordenador para observar el comportamiento y la salud de los animales de forma más precisa y menos intrusiva. Los investigadores pueden recopilar datos y conocimientos valiosos para mejorar las estrategias de conservación. En el cuidado de mascotas, las herramientas de control de la salud basadas en IA y los productos inteligentes, como los comederos automáticos y los juguetes interactivos, mejoran el bienestar y el compromiso de las mascotas. 

Los zoológicos y acuarios utilizan la visión artificial para controlar el bienestar de los animales, detectar signos de enfermedad o estrés y mejorar la experiencia de los visitantes con exposiciones interactivas. En las consultas veterinarias, la IA puede ayudar a controlar la salud de los animales con mayor eficacia, lo que permite mejorar el diagnóstico y el tratamiento. En el transporte de animales, la visión por ordenador ayuda a garantizar su bienestar controlando los niveles de estrés y garantizando el cumplimiento de la normativa. En general, la monitorización de animales con IA permite mejorar el cuidado de los animales en todos estos sectores.

Retos relacionados con el rastreo de animales mediante IA

A pesar de las muchas ventajas del rastreo de animales basado en IA, la implantación de estas soluciones también plantea problemas. Uno de los principales es el coste inicial de instalar sistemas avanzados de visión por ordenador en las granjas. Comprar e instalar el equipo necesario puede ser muy caro, lo que puede suponer un gran obstáculo para los granjeros, sobre todo para los más pequeños. Es posible que necesiten ayuda financiera o incentivos para adoptar estas nuevas tecnologías.

Otro problema es la falta de una buena conexión a Internet en las zonas rurales. Una conexión fiable a internet es vital para procesar datos a través de la nube y supervisar cosas a distancia. Sin una conectividad fiable, los agricultores podrían tener dificultades para utilizar los sistemas de supervisión y análisis de datos en tiempo real basados en la nube. Las soluciones de Edge Computing pueden resolver este problema procesando los datos localmente sin necesidad de conectividad a la nube. 

La privacidad y la seguridad de los datos son también preocupaciones importantes. A medida que se recopilan y comparten más datos en la agricultura de precisión, los agricultores necesitan asegurarse de que su información está a salvo de accesos no autorizados y usos indebidos. Se necesitan reglamentos y normas industriales más estrictos para proteger los datos de los agricultores y abordar estos problemas de privacidad y seguridad.

Facilitar la agricultura con YOLOv8

Aunque la IA no puede sustituir a la experiencia práctica de los ganaderos, sí puede desempeñar un papel importante en la vigilancia de nuestro ganado. Utilizando herramientas como los últimos modelos YOLOv8 de Ultralytics, los ganaderos pueden aprender mucho sobre el comportamiento de sus animales, su alimentación y su bienestar general. Pueden gestionar sus explotaciones más fácilmente y cuidar mejor de sus animales. El futuro de la agricultura integrada en la IA pasa por ser inteligente, eficiente y sostenible.

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