Comment la vision par ordinateur dans les zoos peut améliorer les soins aux animaux

Les zoos, les sanctuaires et les réserves jouent un rôle important dans la conservation de la faune et l’équilibre des écosystèmes. Cependant, la diversité des espèces qui vivent dans ces lieux, chacune ayant des besoins particuliers, rend la gestion quotidienne difficile. C’est pourquoi les soigneurs animaliers se tournent vers de nouvelles méthodes pour améliorer l’observation, le traitement et la prise en charge des animaux.

En particulier, l’intelligence artificielle (AI) devient un outil fiable pour les soins aux animaux et la gestion des zoos. Le marché mondial de l’IA dans la santé animale connaît ainsi une croissance rapide et devrait atteindre 8,23 milliards de dollars d’ici 2034.

Un domaine de l’IA qui a déjà un impact est la vision par ordinateur. Les modèles de vision par ordinateur comme Ultralytics YOLO11 permettent aux machines de voir et d’interpréter les images à la manière des humains. Pour les soins aux animaux, la vision par IA peut servir à détecter les animaux individuellement, à surveiller leurs déplacements et même à repérer des signes de maladie qui pourraient passer inaperçus.

Fig 1. Détection d’éléphants avec Ultralytics YOLO11.

Dans cet article, nous examinons comment la vision par ordinateur est utilisée dans les zoos et les soins vétérinaires pour surveiller la santé, suivre les comportements et contribuer au bien-être des animaux.

Le rôle de la vision par ordinateur dans les zoos et les soins vétérinaires#

Imagine un gardien de zoo qui veille sur un animal malade et observe attentivement son comportement toute la journée pour détecter le moindre changement. Imagine maintenant un système de caméras qui effectue ce travail en continu, surveille l’animal 24 heures sur 24 et avertit le personnel dès qu’un problème semble survenir. La vision par ordinateur rend cela possible.

Les caméras intégrées à des systèmes de vision par ordinateur peuvent aider à surveiller les animaux en temps réel et faciliter la détection précoce des signes de stress, de blessure ou de maladie. Les modèles comme Ultralytics YOLO11, qui prennent en charge différentes tâches de vision par ordinateur, peuvent détecter les animaux, suivre leurs déplacements et contribuer à des tâches régulières comme le suivi des comportements.

Fig 2. Ultralytics YOLO11 peut servir à détecter et à suivre les animaux au zoo.

De même, dans le domaine des soins vétérinaires, la vision par ordinateur peut aider les vétérinaires à accomplir des tâches complexes, comme le diagnostic de problèmes oculaires chez des espèces à l’anatomie très différente. Ces outils peuvent, par exemple, détecter avec précision des problèmes comme la cataracte ou le glaucome, ce qui améliore à la fois la rapidité et la régularité du diagnostic.

Face à des besoins croissants en soins animaliers efficaces, les zoos et les cliniques adoptent des solutions de vision par ordinateur pour gérer plus efficacement leurs activités quotidiennes. De la détection précoce des maladies à l’automatisation des contrôles de routine, des modèles comme Ultralytics YOLO11 aident les soigneurs à fournir des soins plus réguliers et plus réactifs, en particulier lorsque les ressources sont limitées.

Applications de la vision par ordinateur dans les zoos#

Maintenant que nous avons vu comment la vision par ordinateur favorise les soins aux animaux dans les zoos et les cliniques, examinons quelques études de cas menées dans le monde entier, qui illustrent son utilisation concrète pour la conservation de la faune et la surveillance de la santé animale.

Reconnaissance faciale des animaux : surveillance des pandas menacés par l’IA#

Le panda géant, autrefois menacé d’extinction et désormais considéré comme vulnérable, reste au cœur des efforts de conservation. Mais suivre les pandas individuellement, leur santé, leur comportement et leur reproduction peut s’avérer difficile, car leurs traits faciaux se ressemblent. Même les spécialistes expérimentés peuvent avoir du mal à distinguer les pandas les uns des autres.

Des méthodes traditionnelles, comme l’examen des empreintes ou les tests ADN, ont été utilisées, mais elles sont généralement coûteuses, invasives et pas toujours fiables.

Pour résoudre ce problème, des chercheurs du Centre de recherche et d’élevage du panda géant de Chengdu, en Chine, ont créé un système de reconnaissance faciale utilisant la vision par ordinateur. Le système s’appuie sur la vision par IA pour identifier les pandas individuellement en analysant les traits subtils et distinctifs de leur visage.

Cette technologie de reconnaissance faciale permet aux chercheurs de suivre les pandas en continu et d’observer leurs déplacements, leurs habitudes alimentaires et leur santé sans leur causer de tort ni les déranger. Elle facilite la collecte d’informations précises et en temps réel sur les pandas, ce qui rend le suivi beaucoup plus efficace et fiable.

Fig 3. Exemples de données annotées utilisées pour entraîner des modèles de détection et d’identification des pandas.

La surveillance de la santé animale par l’IA permet de réduire le stress des pandas roux#

Les pandas roux sont des animaux timides et solitaires dont la survie est gravement menacée. Au cours des 18 dernières années, soit environ trois générations, leur population mondiale a diminué de plus de 50 %, principalement à cause de la perte de leur habitat et de leur capture illégale. Ils vivent dans certaines régions du Myanmar, du Népal, de l’Inde et de la Chine, notamment dans l’Himalaya et l’ouest du Sichuan, où il reste environ 6 000 à 7 000 pandas roux.

Même dans des environnements protégés comme les zoos, ils restent exposés à des risques. Les problèmes de santé des pandas roux se manifestent souvent par de légers changements de comportement : ils bougent ou interagissent moins, ou dorment mal. Ces signes peuvent toutefois être si subtils qu’ils passent facilement inaperçus.

Pour contribuer à la protection de ces animaux menacés, les chercheurs mettent au point de nouvelles approches de soins. Par exemple, des données recueillies par des caméras à déclenchement automatique au Bifengxia Wildlife World, en Chine, ont servi à entraîner un modèle de vision par ordinateur basé sur YOLOv8, conçu pour surveiller le comportement des pandas roux.

Ce modèle peut aider les soigneurs à repérer les premiers signes de stress ou de maladie, comme une immobilité inhabituelle ou une baisse d’activité, sans déranger les animaux. Cette approche non invasive permet une surveillance permanente tout en préservant le confort des pandas roux et en évitant de les stresser.

Fig 4. Surveillance du comportement des pandas roux à l’aide de la vision par ordinateur.

Suivi des animaux par vision par ordinateur : surveillance des dauphins#

Observer le comportement d’animaux aquatiques comme les grands dauphins peut être difficile. Ils nagent vite, plongent profondément et se déplacent souvent en groupe, ce qui complique le suivi de leurs habitudes ou la détection de petits changements pour les soigneurs. Pourtant, comprendre comment ils se reposent, interagissent et occupent leur espace est essentiel à leur bonne santé. C’est particulièrement important dans les zoos et les aquariums, où leur environnement doit être géré avec soin.

Au Brookfield Zoo, aux États-Unis, des chercheurs ont conçu un système utilisant la vision par ordinateur pour suivre les déplacements des dauphins dans l’ensemble de leur enclos. Des caméras haute résolution ont été installées autour de l’enclos afin d’enregistrer les déplacements des dauphins tout au long de la journée. Ces enregistrements sont ensuite analysés pour comprendre les schémas comportementaux, comme la nage, le repos, les interactions ou l’exploration.

Plus précisément, le suivi d’objets permet de suivre les déplacements de chaque dauphin au fil du temps. Cette technique de vision par ordinateur permet au système d’identifier les dauphins individuellement et de surveiller leurs activités, même lorsqu’ils nagent côte à côte ou plongent sous l’eau. En suivant ces schémas, les soigneurs peuvent mieux comprendre comment les dauphins occupent l’espace, interagissent entre eux et réagissent aux changements de leur environnement.

Fig 5. Deux caméras suivent les déplacements des dauphins au Brookfield Zoo.

Avantages et inconvénients de la vision par ordinateur dans les zoos#

Aujourd’hui, la vision par ordinateur est utilisée dans différents contextes de soins aux animaux, des zoos aux cliniques vétérinaires, pour améliorer le suivi, faciliter le diagnostic et renforcer le bien-être général. Voici quelques-unes des principales façons dont elle contribue à améliorer les pratiques de soins animaliers :

• Analyse de l’utilisation des enclos : Les cartes thermiques et le suivi du comportement montrent les zones d’un enclos que les animaux préfèrent ou évitent, ce qui aide les gardiens de zoo à améliorer l’aménagement des habitats et la planification des activités d’enrichissement.
• Réduction de la charge de travail : L’automatisation des tâches de surveillance courantes permet aux équipes de soins animaliers de consacrer plus de temps aux activités d’enrichissement, à l’entraînement et aux soins médicaux auprès des animaux.
• Collaboration et diagnostic à distance : Les vidéos et les données comportementales en temps réel peuvent être partagées avec des vétérinaires, des spécialistes du comportement ou des chercheurs à distance, ce qui facilite la prise en charge collaborative et accélère les diagnostics.
• Amélioration de la surveillance nocturne : Les systèmes infrarouges et de vision en faible luminosité permettent au personnel de surveiller les animaux en dehors des heures d’ouverture ou pendant leurs activités nocturnes, ce qui est difficile à faire manuellement sans les déranger.

La vision par ordinateur présente de nombreux avantages pour les soins animaliers, mais certains défis doivent aussi être pris en compte. Voici quelques limites et facteurs importants à considérer lors de l’adoption de cette technologie :

• Complexité des comportements propres à chaque espèce : Certaines espèces ont des comportements subtils, rares ou peu étudiés, difficiles à annoter et à détecter avec précision sans données d’entraînement abondantes et de qualité.
• Coûts initiaux élevés : le coût des caméras haute résolution, du matériel résistant aux intempéries, des serveurs et des appareils de périphérie peut représenter un investissement important, surtout pour les petits zoos ou les centres de conservation.
• Couverture limitée et angles morts : Les animaux se réfugient souvent dans des tanières, se cachent derrière des arbres ou des rochers, ou occupent l’espace vertical, autant de zones que les caméras fixes peuvent ne pas capter sans une installation coûteuse couvrant plusieurs angles.
• Informations en temps réel limitées sur les comportements complexes : Les comportements simples, comme le sommeil ou les déplacements, sont plus faciles à détecter, tandis que les interactions sociales nuancées ou les états émotionnels sont plus difficiles à interpréter avec précision pour les modèles d’IA.

Points clés à retenir#

La vision par ordinateur transforme progressivement les soins aux animaux dans les zoos, les cliniques vétérinaires et les réserves. Sa capacité à surveiller les déplacements, à détecter les premiers signes de maladie et à suivre les animaux individuellement en fait un outil fiable. Ces systèmes ne peuvent pas remplacer les soigneurs, mais ils peuvent les aider à travailler plus efficacement.

À l’avenir, l’IA devrait être utilisée de façon encore plus poussée pour surveiller la santé animale. La détection des émotions pourrait, par exemple, aider à suivre en temps réel le niveau de stress ou de confort, tandis que l’estimation de pose pourrait repérer les premiers signes de blessure avant qu’ils ne deviennent visibles. Intégrée à des enclos intelligents et à des capteurs portables, la vision par ordinateur pourrait faire partie d’un système connecté qui fournit aux soigneurs des informations plus précises sur le bien-être de chaque animal.

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