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Tecnomonitoreo de control de la salud y el bienestar de las gordas

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El sistema de visión por computadora etiquetó la postura de la cerda con una precisión superior al 99% y una precisión superior al 95% para todas las etiquetas de comportamiento.


Monitorear la salud y el bienestar de las cerdas individuales puede ser un desafío en un sistema de producción comercial. Las consideraciones laborales limitan las observaciones humanas continuas; por lo tanto, las nuevas tecnologías en la ganadería de precisión están trabajando para llenar este vacío al monitorear el comportamiento individual de los animales.

Cuando se presenta un riesgo para la salud, los animales cambiarán su comportamiento, como que los lechones disminuyan la actividad o las cerdas disminuyan la ingesta de alimento. Estos cambios de comportamiento a menudo ocurren días antes de que se vean diferencias en los resultados de producción o se noten en las observaciones periódicas de los cuidadores de animales.

Sin embargo, la tecnología puede integrarse en los sistemas de producción para identificar cambios en el comportamiento que pueden ser indicativos de oportunidades para mejorar la salud o la comodidad de los animales. Tales sistemas pueden alertar a los cuidadores del animal en riesgo y conducir a intervenciones más tempranas. Hay muchas tecnologías disponibles, pero aquí se discutirán dos desarrolladas recientemente en la Universidad Estatal de Iowa.

Desarrollado principalmente para un entorno de investigación, se creó un sistema de visión por computadora para monitorear cerdas y lechones alojados en puestos de parto. Sobre cada puesto de parto, se montó un Microsoft Kinect V2 para capturar imágenes digitales y de profundidad de los animales a continuación. Las imágenes se tomaron una vez cada cinco segundos durante todo el ciclo de parto y lactancia de cinco semanas. Se desarrollaron algoritmos de procesamiento especializados para interpretar la información capturada en las imágenes e identificar la postura de la cerda como sentada, de pie, arrodillada o acostada.

Cuando se etiquetaba como acostada, se marcaba la orientación de la ubre. Si ocupaba una de las otras posturas, la cerda se etiquetaba como comer, beber u otro comportamiento. Las etiquetas del programa se compararon con la verdad básica determinada por observadores humanos para determinar la precisión de las etiquetas. Este sistema etiquetó la postura de la cerda con una precisión superior al 99% y una precisión superior al 95% para todas las etiquetas de comportamiento.

Este sistema se puede utilizar para evaluar los efectos de las características cambiantes del entorno de parto en el comportamiento de cerdas y lechones. Por ejemplo, con este sistema, los investigadores pueden monitorear la cantidad de tiempo que las cerdas individuales mienten, la orientación de la ubre y si la cerda se alimenta y bebe.

Los patrones de comportamiento de las cerdas se pueden comparar entre los tratamientos experimentales para determinar si un tratamiento particular (diseño de la caja, tipo y ubicación de fuente de calor suplementaria, etc.) da como resultado comportamientos de cerdas más deseables (por ejemplo, cambios posturales menos frecuentes). Junto con los registros de producción, esta información se puede utilizar para evaluar varios diseños de establos de parto para la productividad y la salud de la siembra para producir recomendaciones para diseños de establos de parto.

Un enfoque alternativo está basado en hardware para determinar la postura de la cerda. Este método detecta la postura de la cerda (de pie, acostada u otra) mediante la retroalimentación de tres sensores de profundidad. Estos tres sensores se instalan sobre la cerda en la caja de parto y están espaciados equitativamente a lo largo de la cabina. Si bien no puede monitorear el comportamiento alimenticio de una cerda, tiene la ventaja de determinar la postura de la cerda en tiempo real para reducir los costos de desarrollo y computacionales.

A través de las fases iniciales de prueba y desarrollo, la precisión del sistema está promediando en un 90% a un sistema de visión de máquina para detección de postura. La aplicación de este tipo de sistema a un sistema de producción podría ofrecer a los productores la capacidad de detectar el inicio de partos y comportamientos peligrosos (alta frecuencia de cambios de postura) durante la lactancia.

La tecnología en la sala de partos ofrecerá la posibilidad de mejorar la productividad y la eficiencia mediante la identificación temprana de problemas de salud y bienestar. Al monitorear el comportamiento, los cuidadores pueden intervenir antes y tomar mejores decisiones de manejo en base a un animal individual.

A medida que surgen las tecnologías de ganadería de precisión, también se deben considerar sus limitaciones, como la singularidad de cada cerda, puesto de parto, sala, gerente, etc. y la robustez necesaria para resistir el entorno del establo. Sin embargo, la tendencia continuará enfocándose en tecnologías precisas para ayudar a los productores en las tareas diarias para aumentar la eficiencia general de la producción.

Referencias
Leonard, S.M., Xin, H., Brown-Brandl, T.M., y Ramirez, B.C. (2019). Desarrollo y aplicación de un sistema de adquisición de imágenes para caracterizar comportamientos de cerdas en establos de parto. Computadoras y electrónica en agricultura, 163 (104866). https://doi.org/10.1016/j.compag.2019.104866

Smith, B.C., Ramirez, B.C., y Hoff, S.J. (2019). Desarrollo y validación del sistema de medición de proximidad infrarroja para clasificar la postura de la cerda. Reunión internacional anual de la Sociedad Americana de Ingenieros Agrícolas y Biológicos de 2019. Paper No. 1900327, St. Joseph, Mo. https://doi.org/10.13031/aim.201900327

Por Suzanne M. Leonard, Benjamin C. Smith y Brett C. Ramirez, Departamento de Ingeniería Agrícola y de Biosistemas, Universidad Estatal de Iowa

 

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Actualizado a: 21/02/2024

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