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Suivi du comportement des animaux à l'aide d'Ultralytics YOLOv8

Abirami Vina

6 min de lecture

30 mai 2024

Découvrez comment le comportement des animaux peut être surveillé à l'aide du modèleYOLOv8 d'Ultralytics pour améliorer le bien-être du bétail, la détection des maladies et la gestion efficace de l'exploitation.

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 avancées comme l'apprentissage profond dans l'agriculture pour créer des solutions agricoles durables. Des algorithmes de vision artificielle comme Ultralytics YOLOv8 peuvent faire une énorme différence, en particulier lorsqu'il s'agit de surveiller le comportement des animaux. Les informations 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 verrons comment YOLOv8 peut changer la façon d'aborder la surveillance des animaux !

Améliorer le bien-être grâce à la surveillance des animaux basée sur la vision

Il est essentiel de surveiller le bétail pour s'assurer qu'il est en bonne santé. Mais cela peut s'avérer difficile compte tenu du nombre d'animaux à surveiller et à surveiller. 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 track animaux en temps réel et fournir des données précises sans nécessiter de capteurs ou de balises invasifs. 

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 d'intervenir plus rapidement. Nous pouvons également surveiller les habitudes alimentaires, les interactions sociales et les niveaux d'activité des animaux. Par exemple, prenons des 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 d'Ultralytics YOLOv8.

En surveillant de près la posture d'une vache, un agriculteur peut comprendre beaucoup de choses sur elle. Si une vache qui se tient habituellement debout ou marche beaucoup est soudainement plus souvent 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 ne va pas. 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.

IA vs. méthodes traditionnelles de surveillance des animaux

Les méthodes traditionnelles de surveillance des animaux reposent souvent sur des observations manuelles et des capteurs invasifs tels que les étiquettes RFID, qui utilisent la radiofréquence pour transmettre des données sans fil pour l'identification et le suivi des animaux. Cependant, ces méthodes peuvent prendre du temps, nécessiter beaucoup de main-d'œuvre et parfois être 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, qui comptait 17 000 animaux (tous munis d'étiquettes RFID) avait 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 avec de nombreux avantages. Supposons qu'un animal ait une maladie infectieuse et qu'il soit important de le mettre 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 sa santé et lui prodiguer les soins appropriés plus rapidement. Elle 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 animal :

  • Précision accrue dans la détection des signes précoces de maladie ou de stress.
  • Surveillance continue qui ne perturbe pas le comportement naturel.
  • Réductions significatives des coûts de main-d'œuvre et d'exploitation.
  • Informations exploitables qui améliorent le bien-être animal et la productivité agricole.

Comment YOLOv8 peut être utilisé pour surveiller le comportement des animaux

Vous pouvez utiliser YOLOv8 pour track 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 est utilisée pour identifier et étiqueter différents objets dans une seule image ou une seule trame vidéo.
  • Suivi d'objet: Le suivi d'objet est utilisé pour track les objets identifiés lorsqu'ils se déplacent sur plusieurs images d'une vidéo.
  • Estimation de pose : L'estimation de 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 classify animaux individuels au sein d'un troupeau afin d'en surveiller les activités. Ensuite, le suivi d'objets à l'aide de YOLOv8 permet de suivre en continu les mouvements de chaque animal dans le 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 éleveurs peuvent surveiller le temps que chaque animal passe à manger, à marcher ou à se reposer. Cela permet de repérer tout changement de comportement, tel qu'une diminution des mouvements ou une modification des habitudes alimentaires, qui peut être le signe de problèmes de santé. 

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

Pour plus de détails sur l'utilisation de YOLOv8 pour diverses tâches, consultez les GuidesUltralytics .

Une journée dans la vie d'un agriculteur utilisant l'IA pour la surveillance des animaux

Pour vous donner une idée de l'ampleur des changements que la surveillance des animaux par l'IA peut apporter dans la vie d'un agriculteur, examinons une journée intégrée à l'IA. 

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

Le matin, un agriculteur peut consulter son système de surveillance des animaux sur une tablette. Les caméras installées dans la grange et les champs ont analysé le bétail pendant la nuit et ont fourni des rapports sur la santé, le comportement et l'activité de chaque animal. Le système alerte l'agriculteur qu'une vache montre des signes de boiterie, et il peut rapidement s'occuper de la vache. 

Pendant la journée, les 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 la condition physique de chaque animal. L'agriculteur surveille le troupeau à distance, recevant des notifications de toute activité inhabituelle ou de signes de détresse détectés par les caméras. Le soir, l'agriculteur examine les données pour planifier la journée suivante. 

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 programmes d'alimentation optimaux, identifier rapidement les problèmes de santé potentiels et même recommander des changements pour améliorer l'efficacité et la productivité globales de l'exploitation. Avec l'avènement de technologies telles que 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 pratiques vétérinaires et au-delà

La surveillance des animaux basée sur la vision par ordinateur a un impact important sur plusieurs secteurs au-delà de l'agriculture. Dans le domaine de la conservation de la faune, elle permet de track animaux, d'étudier leur comportement et de prévenir le braconnage grâce à une surveillance et à des alertes en temps réel. Par exemple, l'organisation à but non lucratif Conservation AI, basée au Royaume-Uni, utilise la vision par ordinateur pour detect en temps réel detect menaces qui pèsent sur des espèces menacées comme les pangolins et les rhinocéros. Leurs caméras alimentées par l'IA, déployées dans le monde entier, aident les défenseurs de l'environnement à agir rapidement contre le braconnage et d'autres dangers. AlphaGo, deGoogle DeepMind, est également utilisé pour analyser des millions d'images du parc national du Serengeti, en Tanzanie, afin d'identifier et de dénombrer les animaux. Les informations tirées de ces images aident les défenseurs de l'environnement à mieux comprendre la dynamique des populations.

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 améliorer les stratégies de conservation. Dans le domaine des soins aux animaux de compagnie, les outils de surveillance de la santé basés sur l'IA et les produits intelligents, tels que les distributeurs automatiques de nourriture et les jouets interactifs, améliorent le bien-être et l'engagement des animaux. 

Les zoos et les aquariums utilisent la vision par ordinateur pour contrôler le bien-être des animaux, detect 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 le diagnostic et le traitement. Dans le domaine du transport des animaux, la vision par ordinateur permet de garantir le bien-être des animaux en contrôlant 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 basé sur l'IA

Malgré les nombreux avantages du suivi des animaux basé sur l'IA, la mise en œuvre de telles solutions pose également des défis. L'un des principaux défis est le coût initial de la mise en place de systèmes de vision par ordinateur avancés dans les exploitations agricoles. L'achat et l'installation de l'équipement nécessaire peuvent être très coûteux, ce qui peut constituer un obstacle majeur 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 de connexion internet de qualité dans les zones rurales. Une connexion internet fiable est essentielle pour traiter les données via le cloud et surveiller les éléments à distance. Sans une connectivité fiable, les agriculteurs pourraient avoir du mal à utiliser les systèmes de surveillance en temps réel et d'analyse de données basés sur le cloud. Les solutions d'Edge Computing peuvent résoudre ce problème en traitant les données localement sans avoir besoin d'une connectivité au cloud. 

La confidentialité et la sécurité des données sont également des préoccupations majeures. Avec la collecte et le partage croissants de données dans l'agriculture de précision, les agriculteurs doivent s'assurer que leurs informations sont protégées contre tout accès et utilisation non autorisés. Des réglementations et des normes industrielles plus strictes sont nécessaires pour protéger les données des agriculteurs et résoudre ces problèmes de confidentialité et de sécurité.

Faciliter l'agriculture avec YOLOv8

Si l'IA ne peut remplacer l'expérience pratique des agriculteurs, elle peut jouer un rôle important dans la manière dont nous surveillons notre bétail. Grâce à des outils tels que les derniers modèlesYOLOv8 d 'Ultralytics , 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 est fait d'intelligence, d'efficacité et de durabilité.

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