放牧機(jī)器人工作示意圖。 　　研究團(tuán)隊(duì)供圖

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所科學(xué)數(shù)據(jù)研究室利用新一代信息技術(shù)，研制出肉牛行為識(shí)別輕量化模型MASM-YOLO，實(shí)現(xiàn)了對(duì)肉牛六類典型行為的快速精準(zhǔn)識(shí)別，有效提升了牛群飼養(yǎng)管理效率，為放牧機(jī)器人裝上了“看得清、看得準(zhǔn)、跟得上”的智能之眼。

　　與圈舍飼養(yǎng)不同，天然草原牧場(chǎng)放牧場(chǎng)景對(duì)機(jī)器視覺感知提出了很高要求，面臨著光照變化劇烈、背景環(huán)境復(fù)雜、牛只群體遮擋以及運(yùn)動(dòng)模糊等難題?？蒲袌F(tuán)隊(duì)在研發(fā)四足放牧機(jī)器人的過程中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)目標(biāo)檢測(cè)或行為識(shí)別模型往往難以同時(shí)兼顧識(shí)別精度與實(shí)時(shí)性，難以在移動(dòng)裝備和邊緣設(shè)備上穩(wěn)定運(yùn)行。

　　針對(duì)這一難題，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研制出 MASM-YOLO 模型。據(jù)研究人員介紹，該模型在架構(gòu)設(shè)計(jì)上融合多尺度特征提取、自適應(yīng)檢測(cè)機(jī)制與輕量化骨干網(wǎng)絡(luò)，圍繞“在真實(shí)草原環(huán)境中可用、好用、穩(wěn)定運(yùn)行”這一目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。

　　在真實(shí)牧場(chǎng)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景下，MASM-YOLO 模型對(duì)站立、躺臥、采食、飲水、回舔和吮吸六類肉牛行為均表現(xiàn)出良好的識(shí)別穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，并在識(shí)別精度與計(jì)算效率之間取得了最優(yōu)協(xié)同，為草原牧場(chǎng)自由放牧場(chǎng)景下的牛群疫病診斷、發(fā)情監(jiān)測(cè)、產(chǎn)犢預(yù)警和健康評(píng)估等飼養(yǎng)管理提供了重要基礎(chǔ)。模型本身也很“輕巧”，直接用在四足放牧機(jī)器人所使用的機(jī)載計(jì)算平臺(tái)上，幾乎不影響機(jī)器人的正常運(yùn)行。這意味著，放牧機(jī)器人可以一邊行走巡牧，一邊穩(wěn)定地“看懂牛在干什么”，為實(shí)際應(yīng)用掃清技術(shù)障礙。

　　據(jù)悉，該技術(shù)突破不僅為四足機(jī)器人安裝了“慧眼”，也為全面創(chuàng)制放牧機(jī)器人提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。隨著相關(guān)技術(shù)的持續(xù)完善與應(yīng)用拓展，智能放牧正在為我國草原畜牧業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展注入新的科技動(dòng)能。

　　該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)科英才領(lǐng)軍人才等項(xiàng)目支持。

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