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计算机视觉和Ultralytics YOLO11 在动物监测中的作用

Abirami Vina

5 分钟阅读

2025年1月7日

了解计算机视觉和Ultralytics YOLO11 如何在牲畜管理、兽医研究和野生动物保护工作中加强动物监测。

动物是我们生活中不可或缺的一部分。它们提供陪伴、维持生计,并帮助维持生态系统的平衡。从支持社区的牲畜到带来慰藉的宠物,再到维护自然和谐的野生动物,它们的健康和福祉至关重要。照顾动物是保护我们的星球并为每个人建设可持续未来的关键。

然而,照顾动物并不总是那么简单,监测它们的健康状况往往面临着巨大的挑战。这可能涉及劳动密集型、侵入性和耗时的任务,可能导致干预措施的延迟,并增加疾病爆发的风险。野生动物监测尤其具有挑战性,因为过于接近动物进行评估可能会干扰姿势估计 自然行为,并给研究人员和动物带来风险。

人工智能(AI)和计算机视觉等先进技术正越来越多地被用于应对与动物福利相关的挑战。物体检测和图像分类等计算机视觉任务使track 和监控动物变得更加容易。计算机视觉模型,如 Ultralytics YOLO11等计算机视觉模型是可靠、准确和灵活的动物监测工具,有助于确保及时干预和更好的结果。

在本文中,我们将深入探讨计算机视觉和YOLO11 如何改变我们监测动物及其健康状况的方式。

动物监测的重要性

过去,动物福利和健康主要通过传统的手工观察方法进行监测。虽然这些方法仍在沿用,但随着时间的推移,已经演变为先进的、技术驱动的方法。如今,诸如视觉 AI 和机器学习等 AI 驱动技术可以在动物监测中发挥重要作用。 

在深入探讨如何利用人工智能之前,让我们先来了解一下传统的和先进的动物监测方法。

动物监测的传统方法 

在人工智能广泛应用之前,动物健康监测主要依靠人类的专业知识。人们使用目视检查、身体检查和人工记录等标准方法来track 动物的健康状况,这就要求农民、牧场主和牲畜饲养员定期观察动物,以发现疾病征兆,如嗜睡、食欲改变、社交行为改变和异常分泌物等。

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图 1. 一位农民在监测牛群时做笔记。

同时,经验丰富的兽医会使用触诊、听诊、检查体温和评估身体状况等方法来检查动物的健康状况。 

虽然这些方法有所帮助,但它们也可能反映出明显的局限性。它们可能耗时、难以扩展且并不总是准确。人工检查在很大程度上依赖于人员的经验和注意力,从而导致结果不一致。同样,依赖纸质记录使得分析趋势或识别模式变得困难,并且容易出错。随着农场和动物护理需求的增长,这些传统方法正变得越来越不切实际,突显了对更高效解决方案的需求。

动物监测的视觉支持方法 

计算机视觉与上述一些传统流程相结合,重新定义了动物监测。借助摄像机、无人机和传感器等工具,现在可以从农场、野生动物保护区和家庭中连续捕捉到高质量的图像和视频。像YOLO11 这样的先进模型可用于分析这些数据,以detect 动物、track 它们的行动,并识别健康问题的迹象,如姿势不良、受伤或异常行为。

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图 2.使用YOLO11 监控牛群。

这些系统还能帮助监测喂养习惯、活动水平和社会互动,以便及早detect 问题。计算机视觉将传统方法与尖端技术结合起来,为养殖户、兽医和研究人员提供了详细的洞察力和可操作的警报,以便做出快速有效的反应。 

YOLO11 如何加强动物监测

YOLO11 是最新、最先进的Ultralytics YOLO 型号,在性能和适应性方面比以前的版本有了显著提高。它的准确性和效率使其成为与动物监测相关的复杂自动化任务的理想选择。

下面我们来详细了解一下YOLO11 的一些主要功能:

  • 实时推理:
    YOLO11
  • 精确度:即使在拥挤的畜牧场或密集的野生动物保护区等具有挑战性的环境中,该型号也可用于同时高精度detect 多只动物。
  • 适应性强:YOLO11 可以针对特定任务进行定制培训,以处理不同的动物物种,如牛、家禽和外来野生动物。
  • 边缘人工智能 兼容性:YOLO11 专为高效部署而设计,可在无人机或智能手机等低功耗设备上无缝运行,也可部署在云平台上执行要求更高的任务。

计算机视觉和YOLO11 在动物监测中的应用

YOLO11 可以实现一系列与动物监测相关的应用。让我们来了解一些实际应用案例,在这些案例中,计算机视觉真正改变了我们track、分析和监控动物健康和福祉的方式。

智慧农业中的畜牧管理

在牲畜管理方面,检测跛足、受伤或疾病症状等健康问题至关重要。YOLO11 具有物体跟踪和姿势估计 功能,可以分析牲畜的视频片段,识别可能预示健康问题的异常行为或体征。例如,YOLO11 可以通过训练来detect 步态、姿势或运动模式的细微变化,从而及早发现肌肉骨骼等潜在问题。

另一个有趣的例子是使用与YOLO11 集成的摄像头监控动物的进食行为。通过跟踪动物与饲料槽的互动并分析其进食模式,该应用可以识别食欲下降或进食行为异常的动物。收集到的信息可突出显示潜在的健康问题,如消化问题或社会压力。然后,农场主就可以采取适当的措施来解决这些问题。

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图 3.使用YOLO11 监测农场中牛的进食情况。

使用智能视觉进行野生动物保护

野生动物保护方面,减少人为干预至关重要。YOLO11 模型可以集成到无人机和跟踪相机等非侵入式工具中,通过视频分析评估动物健康状况。YOLO11 可以处理这些视频,识别动物个体,分析它们的运动,并detect 健康问题的迹象,如受伤或异常行为。 

例如,假设配备YOLO11 的无人机正在监测一群大象;该系统可以detect 大象是否跛行或表现出异常行为,这可能表明大象受伤或生病了。通过自动分析,研究人员可以收集到详细的健康数据,而无需亲自接近或处理这些动物,保证对其栖息地的干扰降到最低。

除动物健康监测外,YOLO11 还可用于物种识别和种群跟踪。其先进的检测能力可以非常准确地区分物种,即使在物种混杂的环境中也是如此。这使它成为了解生物多样性和监测珍稀或濒危动物的宝贵工具。使用YOLO11 可以分析跟踪相机拍摄的图像,快速classify 物种进行classify ,从而节省研究人员人工识别的时间和精力。

此外,YOLO11 还能对特定区域内的动物进行精确计数,从而加强种群测量。视觉驱动系统可以通过分析无人机或固定相机的视频馈送来估算种群数量并track 随时间发生的变化。这对于评估环境变化或保护工作的影响尤为有用。

使用智能视觉进行兽医研究

计算机视觉解决方案已成为医疗保健行业不可或缺的工具,兽医研究也不例外。YOLO11 可以进行定制训练,以track 动物行为,并为研究人员提供有关动物如何对新药物或新疗法做出反应的宝贵见解。 

行为人工智能将物体检测、分类和跟踪等先进的计算机视觉任务结合起来,对动物进行长时间而非单个时刻的分析。通过持续监测动物的行为,YOLO11 可以让研究人员观察到动物的行为模式和细微变化,从而更深入地了解动物的健康状况。

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图 4.使用YOLO11 detect 奶牛是否坐下的示例。

例如,拍摄一只躺着的动物。只看一帧画面可能无法让您清楚地了解动物躺下的原因。但是,如果追踪到动物在突然或不寻常的动作和姿势之后慢慢躺下,这可能是动物痛苦的迹象。通过定制培训,YOLO11 可以学会识别这些差异,适应特定的动物行为和环境。 

这种支持视觉的解决方案可以帮助研究人员测量疾病进展、评估治疗效果、发现潜在的副作用并监测动物的整体健康状况。总的来说,这些见解在加速开发更好的治疗方法和改善动物护理方面发挥着关键作用。

利用计算机视觉和YOLO11 监测动物

YOLO11 通过先进的无创技术提高效率、提供可操作的洞察力并促进更好的动物福利,从而改善动物监测工作。以下是将YOLO11 集成到动物监测工作流程中的一些独特优势:

  • 资源优化: 通过自动执行重复性任务,YOLO11 可帮助节省时间、降低成本,并使护理人员能够专注于更重要的决策一般来说,野生动物保护领域的计算机视觉系统已证明能够分析数千张捕猎图像所需的时间从几周缩短到一天。
  • 持续学习:该模型可以重新训练和更新,以适应新的挑战或物种,确保它在监控需求不断发展的情况下保持有效。
  • 环境适应性强:YOLO11 可在光线不足、空间拥挤或植被茂密等恶劣条件下进行可靠监控。

虽然像YOLO11 这样的计算机视觉模型重新构想了动物健康监测,但计算机视觉技术总体上仍存在一定的局限性。面临的挑战包括:需要高质量的训练数据、特殊场景下偶尔出现的误差以及与传统系统的兼容性。因此,在Ultralytics,我们致力于改进我们的模型和计算机视觉技术,以克服这些障碍,提供更可靠、更灵活的解决方案。

主要要点

像YOLO11 这样的视觉模型对于现代动物监控来说越来越重要。它们提供实时处理、适应性和更高的准确性。利用YOLO11,我们可以detect 疾病、行为异常和受伤情况。它还具有从牲畜管理到野生动物保护的多种应用。

通过整合人工智能、计算机视觉和其他创新技术,YOLO11解决方案提供了数据驱动的洞察力,支持更好的动物福利和护理。随着这些技术的发展,它们很可能成为应对生物多样性丧失和疾病预防等全球挑战的关键,从而塑造人类与动物和谐共存的未来。

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