Tầm nhìn máy tính trong sở thú có thể cải thiện việc chăm sóc động vật như thế nào

Vai trò của thị giác máy tính trong sở thú và chăm sóc thú y

Hãy xem xét một người trông coi sở thú đang trông chừng một con vật bị bệnh, cẩn thận quan sát hành vi của nó trong suốt cả ngày để nắm bắt mọi thay đổi. Bây giờ, hãy tưởng tượng một hệ thống camera thực hiện công việc đó liên tục - theo dõi con vật suốt ngày đêm và thông báo cho nhân viên ngay khi có điều gì đó bất thường. Thị giác máy tính giúp điều này trở nên khả thi.

Camera tích hợp với công nghệ thị giác máy tính có thể giúp theo dõi động vật theo thời gian thực, giúp phát hiện dễ dàng hơn các dấu hiệu căng thẳng, thương tích hoặc bệnh tật sớm. Các mô hình như Ultralytics YOLO11 , hỗ trợ nhiều tác vụ thị giác máy tính , có thể phát hiện động vật, theo dõi chuyển động của chúng và hỗ trợ các tác vụ thường ngày như theo dõi hành vi.

‍

Tương tự như vậy, trong chăm sóc thú y, thị giác máy tính có thể hỗ trợ bác sĩ thú y thực hiện các nhiệm vụ phức tạp, chẳng hạn như chẩn đoán tình trạng mắt ở nhiều loài có giải phẫu rất khác nhau. Ví dụ, các công cụ như vậy có thể phát hiện chính xác các vấn đề như đục thủy tinh thể hoặc bệnh tăng nhãn áp, cải thiện cả tốc độ và tính nhất quán của chẩn đoán.

Khi nhu cầu chăm sóc động vật hiệu quả ngày càng tăng, các sở thú và phòng khám đang áp dụng các giải pháp thị giác máy tính để quản lý các hoạt động hàng ngày hiệu quả hơn. Từ phát hiện bệnh sớm đến tự động hóa các cuộc kiểm tra thường xuyên, các mô hình như YOLO11 giúp người chăm sóc cung cấp dịch vụ chăm sóc nhất quán và đáp ứng tốt hơn, đặc biệt là khi nguồn lực có hạn.

Ứng dụng của thị giác máy tính trong sở thú

Bây giờ chúng ta đã thấy công nghệ thị giác máy tính hỗ trợ việc chăm sóc động vật tại các sở thú và phòng khám như thế nào, hãy cùng xem xét kỹ hơn một số nghiên cứu điển hình toàn cầu cho thấy công nghệ này đang được sử dụng như thế nào trong các nỗ lực bảo tồn động vật hoang dã và theo dõi sức khỏe động vật trong thế giới thực.

Nhận dạng khuôn mặt động vật: AI giám sát loài gấu trúc có nguy cơ tuyệt chủng

Gấu trúc khổng lồ, từng bị đe dọa và hiện được coi là loài dễ bị tổn thương, vẫn là trọng tâm chính của các nỗ lực bảo tồn. Nhưng việc theo dõi từng con gấu trúc, sức khỏe, hành vi và khả năng sinh sản của chúng có thể khó khăn vì chúng có các đặc điểm khuôn mặt tương tự nhau. Ngay cả các chuyên gia được đào tạo cũng có thể gặp khó khăn trong việc phân biệt gấu trúc này với gấu trúc khác. 

Các phương pháp truyền thống như kiểm tra dấu chân hoặc xét nghiệm DNA đã được sử dụng, nhưng những phương pháp này thường tốn kém, xâm lấn và không phải lúc nào cũng đáng tin cậy.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu tại Cơ sở nghiên cứu nhân giống gấu trúc lớn Thành Đô ở Trung Quốc đã tạo ra một hệ thống nhận dạng khuôn mặt sử dụng thị giác máy tính. Hệ thống sử dụng Vision AI để xác định từng con gấu trúc bằng cách phân tích các đặc điểm tinh tế, độc đáo trên khuôn mặt của chúng.

Công nghệ nhận dạng khuôn mặt này cho phép các nhà nghiên cứu liên tục theo dõi gấu trúc, quan sát chuyển động, thói quen ăn uống và sức khỏe của chúng mà không gây ra bất kỳ tác hại hoặc xáo trộn nào. Nó cung cấp một cách dễ dàng để thu thập thông tin chính xác, theo thời gian thực về gấu trúc, giúp quá trình giám sát hiệu quả và đáng tin cậy hơn nhiều.

‍

AI trong việc theo dõi sức khỏe động vật giúp gấu trúc đỏ không bị căng thẳng

Gấu trúc đỏ là loài động vật nhút nhát và đơn độc, đang phải đối mặt với những mối đe dọa nghiêm trọng đến sự sống còn của chúng. Trong 18 năm qua, khoảng ba thế hệ, quần thể toàn cầu của chúng đã giảm hơn 50%, chủ yếu là do mất môi trường sống và bị bắt giữ trái phép. Chúng sống ở một số vùng của Myanmar, Nepal, Ấn Độ và Trung Quốc, đặc biệt là ở dãy Himalaya và phía tây Tứ Xuyên, nơi còn lại khoảng 6.000 đến 7.000 con gấu trúc đỏ.

Ngay cả trong môi trường được bảo vệ như sở thú, chúng vẫn có thể gặp nguy hiểm. Các vấn đề sức khỏe ở gấu trúc đỏ thường biểu hiện dưới dạng những thay đổi nhỏ trong hành vi, như ít di chuyển, ít tương tác hoặc không ngủ ngon. Tuy nhiên, những dấu hiệu này có thể rất tinh tế đến mức dễ bị bỏ qua.

Để giúp bảo vệ những loài động vật có nguy cơ tuyệt chủng này, các nhà nghiên cứu đang phát triển những cách mới để chăm sóc chúng. Ví dụ, dữ liệu thu thập được từ các camera kích hoạt chuyển động tại Bifengxia Wildlife World ở Trung Quốc đã được sử dụng để đào tạo mô hình thị giác máy tính dựa trên YOLOv8 được thiết kế để theo dõi hành vi của gấu trúc đỏ .

Mô hình này có thể giúp người chăm sóc phát hiện sớm các dấu hiệu cảnh báo căng thẳng hoặc bệnh tật, chẳng hạn như sự tĩnh lặng bất thường hoặc giảm hoạt động, mà không làm phiền động vật. Đây là phương pháp tiếp cận không xâm lấn cho phép theo dõi 24/7 trong khi vẫn giữ cho gấu trúc đỏ thoải mái và không căng thẳng.

‍

Theo dõi động vật bằng thị giác máy tính: Theo dõi cá heo

Việc quan sát cách động vật cư xử trong nước, như cá heo mũi chai, có thể rất khó khăn. Chúng bơi nhanh, lặn sâu và thường di chuyển theo nhóm, khiến người chăm sóc khó theo dõi thói quen của chúng hoặc nhận thấy những thay đổi nhỏ. Nhưng hiểu cách chúng nghỉ ngơi, tương tác và sử dụng không gian của mình là chìa khóa để giữ cho chúng khỏe mạnh. Điều này đặc biệt quan trọng trong các sở thú và thủy cung, nơi môi trường của chúng cần được quản lý cẩn thận.

Tại Vườn thú Brookfield ở Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu đã thiết kế một hệ thống sử dụng thị giác máy tính để theo dõi chuyển động của cá heo trong toàn bộ khu vực nuôi nhốt. Họ đã lắp đặt các camera có độ phân giải cao xung quanh khu vực nuôi nhốt để ghi lại chuyển động của cá heo trong suốt cả ngày. Sau đó, các bản ghi này được phân tích để hiểu các kiểu hành vi như bơi lội, nghỉ ngơi, tương tác hoặc khám phá.

Cụ thể, theo dõi đối tượng được sử dụng để theo dõi chuyển động của từng con cá heo theo thời gian. Kỹ thuật thị giác máy tính này cho phép hệ thống xác định từng con cá heo và theo dõi hoạt động của chúng, ngay cả khi chúng bơi gần nhau hoặc lặn dưới nước. Bằng cách theo dõi các mô hình này, người chăm sóc có thể hiểu rõ hơn về cách cá heo sử dụng không gian của chúng, tương tác với nhau và phản ứng với những thay đổi của môi trường.

‍

Ưu và nhược điểm của thị giác máy tính trong sở thú

Ngày nay, thị giác máy tính đang được sử dụng trong nhiều bối cảnh chăm sóc động vật, từ sở thú đến phòng khám thú y, để cải thiện việc giám sát, hỗ trợ chẩn đoán và nâng cao phúc lợi chung. Sau đây là một số cách chính mà nó giúp cải thiện các hoạt động chăm sóc động vật:

• Phân tích việc sử dụng chuồng: Bản đồ nhiệt và theo dõi hành vi cho thấy khu vực nào trong chuồng mà động vật thích hoặc tránh, giúp người trông coi sở thú cải thiện thiết kế môi trường sống và lập kế hoạch làm giàu.
  ‍
• Giảm khối lượng công việc: Tự động hóa các nhiệm vụ giám sát thường xuyên giúp nhóm chăm sóc động vật có nhiều thời gian hơn để tập trung vào việc bồi dưỡng thực hành, đào tạo và chăm sóc y tế.
  ‍
• Hợp tác và chẩn đoán từ xa: Dữ liệu video và hành vi thời gian thực có thể được chia sẻ với bác sĩ thú y, chuyên gia hành vi hoặc nhà nghiên cứu bên ngoài, cho phép chăm sóc hợp tác và chẩn đoán nhanh hơn.
  ‍
• Tăng cường giám sát ban đêm : Hệ thống quan sát hồng ngoại và ánh sáng yếu cho phép nhân viên theo dõi động vật ngoài giờ làm việc hoặc trong hoạt động về đêm - điều khó có thể thực hiện thủ công mà không làm phiền động vật.

Trong khi thị giác máy tính mang lại nhiều lợi ích liên quan đến việc chăm sóc động vật, cũng có một số thách thức cần cân nhắc. Sau đây là một số hạn chế và yếu tố chính cần lưu ý khi áp dụng công nghệ này:

• Độ phức tạp của hành vi đặc trưng của loài: Một số loài có hành vi tinh vi, hiếm gặp hoặc chưa được nghiên cứu đầy đủ, rất khó để dán nhãn và phát hiện chính xác nếu không có dữ liệu đào tạo chất lượng cao, mở rộng.
  
  
• Chi phí thiết lập ban đầu cao : Chi phí cho camera độ phân giải cao, thiết bị bền bỉ chống chịu thời tiết, máy chủ và thiết bị biên có thể là khoản đầu tư đáng kể, đặc biệt đối với các sở thú hoặc cơ sở bảo tồn nhỏ hơn.
  
  
• Phạm vi bao phủ hạn chế và điểm mù: Động vật thường di chuyển vào hang, ẩn sau cây hoặc đá hoặc sử dụng không gian thẳng đứng - những khu vực mà camera cố định có thể không chụp được nếu không có thiết lập nhiều góc độ tốn kém và phức tạp.
  ‍
• Nhận thức hạn chế theo thời gian thực đối với các hành vi phức tạp: Trong khi các hành vi đơn giản như ngủ hoặc chuyển động dễ phát hiện hơn thì các tương tác xã hội hoặc trạng thái cảm xúc phức tạp lại khó được mô hình AI diễn giải chính xác.

Những điểm chính

Thị giác máy tính đang không ngừng thay đổi cách chăm sóc động vật trong các sở thú, phòng khám thú y và khu bảo tồn. Khả năng theo dõi chuyển động, phát hiện sớm các dấu hiệu bệnh tật và theo dõi từng con vật khiến nó trở thành một công cụ đáng tin cậy. Mặc dù các hệ thống này không thể thay thế người chăm sóc, nhưng chúng có thể giúp người chăm sóc thực hiện công việc của mình hiệu quả hơn.

Nhìn về phía trước, chúng ta có thể thấy nhiều ứng dụng tiên tiến hơn của AI trong việc theo dõi sức khỏe động vật. Ví dụ, phát hiện cảm xúc có thể giúp theo dõi mức độ căng thẳng hoặc thoải mái theo thời gian thực, trong khi ước tính tư thế có thể phát hiện sớm các dấu hiệu chấn thương trước khi chúng trở nên rõ ràng. Khi được tích hợp với các vỏ bọc thông minh và cảm biến đeo được, thị giác máy tính có thể trở thành một phần của hệ thống kết nối cung cấp cho người chăm sóc những hiểu biết sâu sắc hơn về sức khỏe của từng loài động vật. 

Tham gia cộng đồng đang phát triển của chúng tôi! Khám phá kho lưu trữ GitHub của chúng tôi để tìm hiểu sâu hơn về AI. Sẵn sàng bắt đầu các dự án thị giác máy tính của riêng bạn? Hãy xem các tùy chọn cấp phép của chúng tôi. Khám phá thêm về AI trong chăm sóc sức khỏe và thị giác máy tính trong nông nghiệp trên các trang giải pháp của chúng tôi!