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Surveiller le comportement des animaux à l'aide de Ultralytics YOLOv8

Découvre comment le comportement des animaux peut être surveillé à l'aide du modèle Ultralytics YOLOv8 pour améliorer le bien-être du bétail, détecter les maladies et gérer efficacement la ferme.

Selon les Nations unies, la population mondiale s'élèvera à 9,6 milliards de personnes d 'ici 2050. À mesure que la population mondiale augmente, nous nous retrouvons à nous tourner vers des technologies de pointe comme le deep learning dans l'agriculture pour créer des solutions agricoles durables. Les algorithmes de vision par ordinateur comme Ultralytics YOLOv8 peuvent faire une énorme différence, surtout lorsqu'il s'agit de surveiller le comportement des animaux. Les idées recueillies à l'aide de la vision par ordinateur peuvent aider les agriculteurs à rationaliser la façon dont ils gèrent et soignent le bétail. Dans cet article, nous allons plonger dans la façon dont YOLOv8 peut changer la façon dont la surveillance des animaux est abordée !

Améliorer le bien-être des animaux grâce à la surveillance visuelle

Garder un œil sur le bétail est essentiel pour s'assurer qu'il est en bonne santé. Mais cela peut s'avérer difficile étant donné le nombre d'animaux à surveiller et à connaître. La surveillance des animaux par l'intelligence artificielle (IA) permet d'utiliser des techniques avancées de vision par ordinateur pour observer et analyser le comportement des animaux. Des algorithmes comme YOLOv8 peuvent suivre les animaux en temps réel et fournir des données précises sans avoir besoin de capteurs ou d'étiquettes invasives. 

Il peut être utilisé dans les fermes, les zoos et les centres de recherche pour repérer les premiers signes de maladie, de stress ou d'inconfort, ce qui permet de prodiguer des soins plus rapidement. Nous pouvons également surveiller les habitudes alimentaires, les interactions sociales et les niveaux d'activité des animaux. Prenons l'exemple d'images de vaches où la vision par ordinateur est utilisée pour identifier si les vaches sont debout, assises ou en train de marcher.

Fig 1. Surveillance du comportement et de la position des vaches à l'aide de Ultralytics YOLOv8 .

En surveillant de près la posture d'une vache, un éleveur peut comprendre beaucoup de choses sur elle. Si une vache qui se tient habituellement debout ou marche beaucoup est soudainement plus assise, cela peut indiquer un problème de santé. Grâce à la surveillance continue du comportement des animaux, les agriculteurs peuvent s'assurer que leur bétail est en bonne santé et intervenir rapidement lorsque quelque chose semble anormal. Ils peuvent créer un environnement plus sain et plus efficace pour les animaux et, en fin de compte, améliorer leur bien-être et réduire les coûts de main-d'œuvre.

L'IA et les méthodes traditionnelles de surveillance des animaux

Les méthodes traditionnelles de surveillance des animaux reposent souvent sur des observations manuelles et des capteurs invasifs comme les étiquettes RFID, qui utilisent la radiofréquence pour transmettre des données sans fil afin d'identifier et de suivre les animaux. Cependant, ces méthodes peuvent prendre beaucoup de temps, nécessiter beaucoup de travail et être parfois stressantes pour les animaux. De plus, ces étiquettes sont souvent coûteuses et peuvent facilement tomber des animaux et se casser. Ces problèmes entraînent d'énormes pertes pour l'agriculteur. Par exemple, un ranch du Montana, aux États-Unis, comptant 17 000 animaux (tous équipés d'étiquettes RFID) a perdu environ 1 000 étiquettes en un an, comme l'a noté Bryan Elliott, le fondateur de 406 Bovine, dans un article d'AgUpdate.

En revanche, les solutions de vision par ordinateur pour la surveillance des animaux offrent une solution non invasive et automatisée qui présente de nombreux avantages. Disons qu'un animal est atteint d'une maladie infectieuse et qu'il est important de le garder en quarantaine pour empêcher la maladie de se propager à d'autres animaux. Grâce à la vision par ordinateur, nous pouvons surveiller l'animal en permanence sans avoir à le déranger. Nous pouvons surveiller rapidement les changements dans son état de santé et lui prodiguer plus rapidement les soins adéquats. Cela permet également de vérifier si les traitements fonctionnent et de s'assurer que la maladie ne se propage pas au reste du troupeau.

Fig 2. Surveillance des porcs à l'aide de la vision par ordinateur.

Voici quelques-uns des principaux avantages de l'utilisation de la vision par ordinateur pour analyser le comportement des animaux :

  • Une plus grande précision dans la détection des signes précoces de maladie ou de stress.
  • Une surveillance continue qui ne perturbe pas le comportement naturel.
  • Réductions significatives des coûts de main-d'œuvre et des coûts opérationnels.
  • Des informations exploitables qui améliorent le bien-être des animaux et la productivité des exploitations agricoles.

Comment YOLOv8 peut être utilisé pour surveiller le comportement des animaux

Tu peux utiliser YOLOv8 pour suivre les habitudes alimentaires, les mouvements, les interactions sociales et bien plus encore. YOLOv8 excelle dans les techniques informatiques clés telles que la détection et le suivi d'objets et l'estimation de la pose. 

Comprenons ces tâches de vision par ordinateur plus en détail :

  • Détection d'objets: La détection d'objets permet d'identifier et d'étiqueter différents objets dans une même image ou une même trame vidéo.
  • Suivi d'objet: Le suivi d'objet est utilisé pour garder la trace des objets identifiés lorsqu'ils se déplacent sur plusieurs images d'une vidéo. 
  • Estimation de la pose : L'estimation de la pose est utilisée pour déterminer les positions et les orientations exactes des objets ou des parties du corps dans une image ou une vidéo.
Fig 3. Estimation de la pose d'un tigre à l'aide de YOLOv8.

Grâce à ces tâches, YOLOv8 offre de puissantes capacités de surveillance et d'analyse du comportement des animaux. Grâce à la détection d'objets, YOLOv8 peut identifier et classer des animaux individuels au sein d'un troupeau afin de surveiller ses activités. Ensuite, le suivi des objets à l'aide de YOLOv8 peut aider à suivre en continu les mouvements de chaque animal au fil du temps, d'une image à l'autre. En combinant cela avec l'estimation de la pose, YOLOv8 peut fournir une analyse détaillée de la condition physique et du comportement de l'animal. Les agriculteurs peuvent surveiller le temps que chaque animal passe à manger, à marcher ou à se reposer. Cela permet de repérer tout changement de comportement, comme une réduction des mouvements ou une modification des habitudes alimentaires, qui peut indiquer des problèmes de santé. 

Fig 4. Exemple de comptage d'une tribu de chèvres à l'aide de YOLOv8.

Pour plus de détails sur la façon d'utiliser YOLOv8 pour diverses tâches, visite les guidesUltralytics .

Une journée dans la vie d'un agriculteur qui utilise l'IA pour la surveillance des animaux.

Pour te donner une idée de la mesure dans laquelle la surveillance des animaux par l'IA peut changer la vie d'un agriculteur, parcourons une journée intégrée à l'IA. 

Fig 5. La vie quotidienne d'un agriculteur peut être modifiée par l'IA.

Le matin, un agriculteur pourrait consulter son système de surveillance des animaux sur une tablette. Les caméras placées dans l'étable et dans les champs auraient analysé le bétail pendant la nuit et fourni des rapports sur la santé, le comportement et l'activité de chaque animal. Le système alerte l'agriculteur lorsqu'une vache présente des signes de boiterie, et il peut rapidement s'en occuper. 

Pendant la journée, des systèmes de vision par ordinateur surveillent en permanence les animaux, ajustant les portions d'alimentation automatisées en fonction des observations en temps réel des habitudes alimentaires et de l'état physique de chaque animal. L'agriculteur surveille le troupeau à distance et reçoit des notifications concernant toute activité inhabituelle ou tout signe de détresse détecté par les caméras. Le soir, l'agriculteur passe en revue les données afin de planifier la journée du lendemain. 

L'IA peut également aider l'agriculteur à prendre de meilleures décisions en analysant les tendances et les modèles dans les données. L'apprentissage automatique peut être utilisé pour suggérer des horaires d'alimentation optimaux, identifier rapidement les problèmes de santé potentiels et même recommander des changements pour améliorer l'efficacité et la productivité globales de la ferme. Avec l'avènement d'une technologie comme la dernière version de ChatGPT, GPT-4o, il est même possible que l'IA devienne un assistant utile pour l'agriculteur.

L'IA dans les cabinets vétérinaires et au-delà

Computer vision-based animal monitoring is making a big impact on several industries beyond agriculture. In wildlife conservation, it helps track animals, study their behavior, and prevent poaching through real-time surveillance and alerts. For example, the UK-based nonprofit Conservation AI uses computer vision to detect threats to endangered species like pangolins and rhinos in real-time. Their AI-powered cameras, deployed worldwide, help conservationists act swiftly against poaching and other dangers. Also, Google DeepMind's AlphaGo is being used to analyze millions of images from Serengeti National Park in Tanzania to identify and count animals. Insights from these images help conservationists understand population dynamics better.

Fig 6. Détection d'objets d'animaux pour la conversation sur la faune.

De même, les centres de recherche utilisent la vision par ordinateur pour observer le comportement et la santé des animaux de manière plus précise et moins intrusive. Les chercheurs peuvent ainsi recueillir des données et des informations précieuses pour élaborer de meilleures stratégies de conservation. Dans le domaine des soins aux animaux de compagnie, les outils de suivi de la santé pilotés par l'IA et les produits intelligents, comme les mangeoires automatisées et les jouets interactifs, améliorent le bien-être et l'engagement des animaux de compagnie. 

Les zoos et les aquariums utilisent la vision par ordinateur pour surveiller le bien-être des animaux, détecter les signes de maladie ou de stress et améliorer l'expérience des visiteurs grâce à des expositions interactives. Dans les cabinets vétérinaires, l'IA peut aider à surveiller plus efficacement la santé des animaux, ce qui permet d'améliorer les diagnostics et les traitements. Dans le transport des animaux, la vision par ordinateur permet de garantir le bien-être des animaux en surveillant les niveaux de stress et en veillant au respect des réglementations. Dans l'ensemble, la surveillance des animaux par l'IA permet d'améliorer les soins apportés aux animaux dans tous ces secteurs.

Défis liés au suivi des animaux par l'IA

Malgré les nombreux avantages du suivi des animaux alimenté par l'IA, la mise en œuvre de ces solutions présente également des défis. L'une des principales difficultés est le coût initial de la mise en place de systèmes avancés de vision par ordinateur dans les exploitations agricoles. L'achat et l'installation de l'équipement nécessaire peuvent être très coûteux, ce qui peut constituer un obstacle de taille pour les agriculteurs, en particulier les plus petits. Ils pourraient avoir besoin d'une aide financière ou d'incitations pour adopter ces nouvelles technologies.

Un autre problème est le manque d'une bonne connexion Internet dans les zones rurales. Une connexion Internet fiable est vitale pour traiter les données via le cloud et surveiller les choses à distance. Sans une connectivité fiable, les agriculteurs pourraient avoir du mal à utiliser les systèmes de surveillance et d'analyse des données en temps réel basés sur le cloud. Les solutions d'informatique périphérique peuvent résoudre ce problème en traitant les données localement sans avoir besoin d'une connexion au nuage. 

La confidentialité et la sécurité des données sont également des préoccupations majeures. Alors que de plus en plus de données sont collectées et partagées dans le cadre de l'agriculture de précision, les agriculteurs doivent s'assurer que leurs informations sont à l'abri d'un accès non autorisé et d'une utilisation abusive. Des réglementations plus strictes et des normes industrielles sont nécessaires pour protéger les données des agriculteurs et résoudre ces problèmes de confidentialité et de sécurité.

Faciliter l'agriculture avec YOLOv8

Bien que l'IA ne puisse pas remplacer l'expérience pratique des agriculteurs, elle peut jouer un rôle important dans la façon dont nous surveillons notre bétail. Grâce à des outils tels que les derniers modèlesUltralytics YOLOv8 , les agriculteurs peuvent en apprendre beaucoup sur le comportement de leurs animaux, leur alimentation et leur bien-être général. Ils peuvent gérer leurs exploitations plus facilement et mieux s'occuper de leurs animaux. L'avenir de l'agriculture intégrée à l'IA consiste à être intelligent, efficace et durable.

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