A medida que el número de productores lecheros disminuye cada año, la demanda de leche de alta calidad se mantiene firme, impulsando un auge en la producción lechera. Si bien este cambio mejora la eficiencia, dificulta la gestión de la salud de cada vaca.
por la Universidad de Ciencias de Tokio
Por lo tanto, la gestión sanitaria eficaz se ha convertido en un aspecto crucial en la industria láctea . La detección temprana de anomalías, el diagnóstico rápido, la prevención de la propagación de enfermedades y el mantenimiento de ciclos reproductivos adecuados son esenciales para una producción de leche deseable y estable.
Si bien existen métodos invasivos , como el uso de dispositivos mecánicos en las vacas lecheras para el monitoreo de su salud, se prefieren las técnicas no invasivas y sin contacto. Estos métodos son menos estresantes para las vacas, ya que no requieren dispositivos físicos, lo que los hace más adecuados para el uso diario en las granjas.
Estos incluyen métodos avanzados de aprendizaje profundo, como el seguimiento con cámara y el análisis de imágenes. Este enfoque se basa en la idea de que las vacas lecheras suelen presentar comportamientos y patrones de movimiento inusuales debido a enfermedades, el ciclo estral, el estrés o la ansiedad.
Al rastrear movimientos individuales mediante cámaras (como patrones de caminata, visitas a estaciones de alimentación y frecuencia de consumo de agua), los agricultores pueden analizar el comportamiento de las vacas, lo que permite una predicción temprana de enfermedades o problemas de salud.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencias de Tokio (TUS), Japón, dirigido por el profesor adjunto Yota Yamamoto del Departamento de Información y Tecnología Informática de la Facultad de Ingeniería, junto con el Sr. Kazuhiro Akizawa, el Sr. Shunpei Aou y el profesor Yukinobu Taniguchi, ha desarrollado un novedoso método basado en la ubicación que utiliza un sistema de múltiples cámaras para rastrear vacas en todo un establo.
Sus hallazgos se publican en Computers and Electronics in Agriculture .
El método propuesto para el seguimiento de vacas lecheras en establos se basa en información de ubicación en lugar de patrones de imágenes complejos. El Dr. Yamamoto explica los avances de su técnica: «Este es el primer intento de rastrear vacas lecheras en todo un establo utilizando sistemas multicámara».
Si bien estudios previos han utilizado múltiples cámaras para rastrear diferentes especies de vacas, cada cámara suele rastrear a las vacas individualmente, a menudo la misma vaca y otra diferente en diferentes cámaras. Si bien algunos métodos permiten un seguimiento consistente entre cámaras, se han limitado a dos o tres cámaras que cubren solo una parte del establo.
El sistema se basa en vistas de cámara superpuestas para rastrear de forma precisa y constante a las vacas lecheras a medida que se mueven de una cámara a otra, lo que permite un seguimiento continuo en múltiples cámaras.
Al gestionar cuidadosamente el número de cámaras y sus campos de visión, el sistema puede minimizar los efectos negativos de obstáculos como muros o pilares, que pueden causar superposiciones fragmentadas de cámaras en establos con diseños complejos. Este enfoque supera problemas comunes, como los patrones moteados del pelaje de las vacas y las distorsiones causadas por las lentes de las cámaras, que a menudo reducen la precisión de los métodos de seguimiento tradicionales.
En pruebas con videos de vacas moviéndose juntas en un establo, este método logró una precisión de aproximadamente el 90% en el seguimiento de las vacas, medida mediante la Precisión de Seguimiento Multiobjeto, y una puntuación F1 de identificación de alrededor del 80% para identificar a cada vaca individualmente. Esto representa una mejora significativa con respecto a los métodos convencionales, que presentaban dificultades con la precisión, especialmente en establos concurridos o complejos.
También funciona bien en diferentes situaciones, ya sea que las vacas se muevan lentamente o permanezcan quietas, y solucionó el problema de las vacas tumbadas ajustando el parámetro de altura a 0,9 metros, inferior a la altura de una vaca parada. Este ajuste mejoró la precisión del seguimiento a pesar de los cambios de postura.
«Este método permite una gestión óptima y un monitoreo continuo de la salud de las vacas lecheras, garantizando una producción de leche de alta calidad a un precio razonable», afirma el Dr. Yamamoto. En el futuro, el equipo planea automatizar el proceso de configuración de la cámara para simplificar y agilizar la instalación del sistema en diversos establos.
También pretenden mejorar la capacidad del sistema para detectar vacas lecheras que puedan mostrar signos de enfermedad u otros problemas de salud, ayudando a los agricultores a monitorear y gestionar la salud de sus rebaños de manera más eficiente.
Más información: Yota Yamamoto et al., Marco de seguimiento de vacas lecheras en todo el establo para sistemas multicámara, Computers and Electronics in Agriculture (2024). DOI: 10.1016/j.compag.2024.109668
