随着规模化养殖的发展，如何从大量养殖动物中精准找出其中的某一个，成为精准化、现代化养殖中不可或缺的一步。近日，中国农业科学院农业信息研究所机器视觉与农业机器人创新团队在动物面部智能识别方面取得了新进展。
团队以生猪为样本，成功开发出一套精准的“猪脸识别”技术。这套“猪脸识别”技术有什么高明之处，如何解决养殖户们的“动物脸盲症”？
养殖户以耳标作为动物的身份证
一直以来，人们钦佩于专业养殖户的一项特殊技能：他们能从一堆同物种中一眼认出哪只是自家养的，甚至能识别自养动物中的每一只。在传统的小农户养殖模式下，这项本领的确可以练就。但在规模化养殖下，对动物“脸盲”的问题就越来越突出了。团队负责人、中国农科院信息所农业信息技术事业部主任柴秀娟表示，在规模化的养殖中，因防疫、标准化饲喂等原因，对动物精准识别的要求越来越迫切。
柴秀娟介绍：“现在这种规模化的养殖，对每只动物的身份做一个标记，对个性化、精准化的养殖是有好处的。我觉得现在对育肥猪的需求还没有那么明显，但是对于像母猪或者公猪的生长时间比较长，也比较贵，所以它们就特别需要比较精细化的个体信息记录。”
如何在成千上万只的猪群中，发现特定的个体呢？在动物面部识别技术出现之前，规模化的养殖场主要依靠物理侵入的方式管理不同的个体，比如剪耳标或植入电子耳标的方式。但柴秀娟指出，这种侵入式的打耳标不仅会对动物造成一定的伤害，成本也比较高。
柴秀娟表示：“侵入式会带来个体的侵入式的伤害，然后会导致一些应激反应。比如有一些剪耳标，或者带了电子耳标之后，它会有少量的感染。那感染的话就要给它注射抗生素，有一些猪的养殖环境是倡导‘无抗’喂养的，注射了抗生素就不符合‘无抗’喂养的条件了。还有一个成本的问题，电子耳标每一个的价格在5到7块钱，如果养的猪较多的话，其实成本还是很高的。”
动物面部识别技术提高了识别的精准度
如今，技术的边界正在不断拓宽，动物面部识别技术同样如此。与人脸识别技术一样，现有的动物面部识别技术，多是基于一张图像去进行身份对比。但它有一个明显的局限，人类会配合镜头，动物不会。为此，柴秀娟团队寻找到了一种准确性更高的动物面部识别技术。他们设计的基于脸部原型的多尺度面部原型图结构，可以获取更丰富的脸部语义信息，从而提升识别准确率。
柴秀娟说：“我们提出的这个方法，是基于动态的小的视频序列。也就是说，把多张图像的信息融合起来，然后去做一个识别，它会提升识别的稳定性和识别的精度。”
在这个过程中，科研人员发现，生猪的眼睛、鼻子周围的部分特征，是诸多特征中的重点。
柴秀娟介绍：“我们获取的就是它的图像，把提取出来的图像做一个可视化，大概会发现它比较重要的特征是集中在眼睛区域或者是鼻子区域，这部分区域在后续识别的时候权重会更高。”
该技术不断克服难题，未来应用场景广泛
不过，和人类不同，猪、牛等动物，生长速度很快，尤其是现代化养殖的品种比传统品种更快。一只猪从出生开始，六个月内可以长到两三百斤，相貌大变。为了适应猪的生长速度，团队也会不停更新算法中的样本数据。
柴秀娟表示：“在识别算法中，我们会对于注册的样本做一定时期间隔的更新，保证库里面的这些样本都是比较新进的样本，就逐渐地会克服掉随着时间生长、周期变长，使得和最早注册的样本之间存在较大差异的问题。”
这项研究成果为智慧养殖场景下，动物身份识别技术相关研究提供了新的思路和解决方案。那么，这项技术如何投入应用？养殖户如何操作呢？柴秀娟介绍，养殖户只需安装一个带有该技术的摄像头，并在终端设备，比如手机、电脑上下载相应的应用软件与摄像头关联即可。这就可以实现精准识别动物，告别人对动物的“脸盲”。柴秀娟介绍，动物脸部识别技术的应用前景非常广泛。
柴秀娟认为：“其实要明确场景和需求，然后可以有针对性地去做。比如我想要在精准饲喂的场景下使用，那么就在精准饲喂的地方把身份识别的功能加载上去，它可能就需要关联生猪饮水进食、生猪体重，以及它的日龄信息，就是现在多大。这些数据通过身份的信息就可以关联到每一个猪只的样本，那么其实就可以去做后续很多的事情了，比如精准饲喂、疫病预警、诊断防治，在后续动物的育种方面其实也会有很大的用处。”（总台央广记者 朱敏）
