隨sui著zhe產chan業ye化hua發fa展zhan，現xian代dai化hua農nong場chang的de構gou成cheng與yu工gong廠chang越yue來lai越yue相xiang似si。如ru今jin的de農nong場chang主zhu們men花hua在zai體ti力li勞lao動dong上shang的de時shi間jian越yue來lai越yue少shao，大da部bu分fen時shi間jian都dou是shi通tong過guo計ji算suan機ji操cao作zuo。在zai這zhe種zhong環huan境jing下xia，良liang好hao的de自zi動dong化hua監jian測ce係xi統tong對dui於yu確que保bao生sheng產chan質zhi量liang和he持chi續xu性xing而er言yan必bi不bu可ke少shao。位wei於yu瑞rui典dian林lin雪xue平ping的deAgrican公司意識到這一點，並使用FLIR紅外熱像儀開發了一套自動化奶牛監測係統。
Agrican的創始人Ellinor Eineren解釋道：“現(xian)代(dai)奶(nai)牛(niu)業(ye)麵(mian)臨(lin)的(de)一(yi)大(da)難(nan)題(ti)是(shi)奶(nai)牛(niu)乳(ru)腺(xian)炎(yan)疾(ji)病(bing)。乳(ru)腺(xian)炎(yan)是(shi)指(zhi)奶(nai)牛(niu)乳(ru)房(fang)中(zhong)持(chi)續(xu)出(chu)現(xian)炎(yan)症(zheng)。這(zhe)種(zhong)乳(ru)腺(xian)傳(chuan)染(ran)病(bing)存(cun)在(zai)致(zhi)命(ming)風(feng)險(xian)，是(shi)奶(nai)牛(niu)最(zui)常(chang)患(huan)的(de)一(yi)種(zhong)疾(ji)病(bing)，但(dan)如(ru)果(guo)能(neng)夠(gou)早(zao)期(qi)確(que)診(zhen)，則(ze)非(fei)常(chang)容(rong)易(yi)治(zhi)療(liao)。通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)會(hui)不(bu)斷(duan)給(gei)受(shou)感(gan)染(ran)的(de)奶(nai)牛(niu)擠(ji)奶(nai)，確(que)保(bao)奶(nai)牛(niu)乳(ru)房(fang)中(zhong)隻(zhi)有(you)少(shao)許(xu)甚(shen)至(zhi)沒(mei)有(you)牛(niu)奶(nai)積(ji)存(cun)，從(cong)而(er)避(bi)免(mian)引(yin)起(qi)感(gan)染(ran)病(bing)的(de)細(xi)菌(jun)繁(fan)殖(zhi)。這(zhe)樣(yang)一(yi)來(lai)，動(dong)物(wu)自(zi)身(shen)的(de)免(mian)疫(yi)係(xi)統(tong)就(jiu)能(neng)在(zai)出(chu)現(xian)乳(ru)腺(xian)炎(yan)臨(lin)床(chuang)症(zheng)狀(zhuang)前(qian)擺(bai)脫(tuo)細(xi)菌(jun)的(de)入(ru)侵(qin)。”
Eineren認為，使用傳統手工的擠奶方法診斷正在惡化的乳腺炎相對簡單。“血液加速流動造成乳房升溫是感染炎症的 zhengzhuang，ruonainiurufangshengwenbiankerendingqihuanbing。nongchangzhumenzaishibiezhexiezhengzhuangfangmianbenyingyoudaliangdeshijijingyan，danyouyuxiandaishehuijinaijiqudairengongjinxingjinai，suoyikaojingyanzhenduanbingfeiyishi。”
丟棄的牛奶
由於大部分現代奶牛場中不再由人工擠奶，農場主就無法感知到乳房升溫這一乳腺炎惡化的跡象。“這(zhe)對(dui)乳(ru)業(ye)來(lai)說(shuo)是(shi)個(ge)棘(ji)手(shou)的(de)問(wen)題(ti)。乳(ru)腺(xian)炎(yan)給(gei)動(dong)物(wu)帶(dai)來(lai)疼(teng)痛(tong)和(he)不(bu)適(shi)，必(bi)須(xu)用(yong)抗(kang)生(sheng)素(su)加(jia)以(yi)治(zhi)療(liao)。這(zhe)樣(yang)不(bu)僅(jin)會(hui)增(zeng)加(jia)獸(shou)藥(yao)成(cheng)本(ben)，而(er)且(qie)根(gen)據(ju)嚴(yan)格(ge)的(de)歐(ou)洲(zhou)規(gui)定(ding)，在(zai)所(suo)有(you)抗(kang)生(sheng)素(su)殘(can)留(liu)物(wu)從(cong)動(dong)物(wu)體(ti)內(nei)排(pai)出(chu)前(qian)，所(suo)有(you)擠(ji)出(chu)的(de)牛(niu)奶(nai)都(dou)不(bu)能(neng)使(shi)用(yong)。”
盡管估計值有一定出入，但是能肯定，歐洲奶牛場的農場主們每年會因奶牛患上乳腺炎而損失上千萬。“平均每位奶農每年會因乳腺炎而損失20,000至60,000歐元，對此我很震驚。這可不是筆小數。因此我們開始為這個難題尋找解決方案：一套基於熱成像技術的自動早期檢測係統。”
炎症檢測工具
全世界都有獸醫使用便攜式紅外熱像儀為家畜檢測炎症。作為診斷馬、牛、狗、貓等動物的炎症和其他健康問題的工具，紅外熱像儀受到越來越多動物健康專業人士的歡迎。“但在這些情況下，必須有操作人員在場手動記錄這些圖像並分析熱圖像數據。就我所知，沒有哪套係統能實現自動化。”
因此Eineren及其公司Agrican開發出一套專利係統，名為CaDDi（Cattle Disease Diagnostics“奶牛疾病診斷”的縮寫）。“我們與位於林雪平的FLIR產品經銷商Termisk Systemteknik合作測試了這種產品的可行性。合作第一步即是測試紅外熱像儀能否檢測出乳腺炎，為此我們使用FLIR P660紅外熱像儀手動記錄奶牛乳房的熱圖像，並與來自瑞典國家獸醫局的獸醫共同分析獲得的熱圖像。”
利用先進的算法進行自動分析
Elineren補充道：“下xia一yi步bu就jiu是shi開kai發fa一yi套tao能neng自zi動dong完wan成cheng上shang述shu工gong作zuo的de係xi統tong。但dan是shi說shuo起qi來lai容rong易yi做zuo起qi來lai難nan。在zai熱re圖tu像xiang中zhong，並bing非fei每mei一yi塊kuai熱re區qu都dou代dai表biao出chu現xian炎yan症zheng。動dong物wu的de體ti溫wen波bo動dong是shi正zheng常chang現xian象xiang，而er且qie不bu同tong動dong物wu的de熱re圖tu像xiang也ye存cun在zai許xu多duo細xi微wei差cha異yi。所suo以yi，我wo們men需xu要yao更geng先xian進jin的de分fen析xi方fang法fa來lai防fang止zhi誤wu報bao警jing。在zai這zhe方fang麵mian，合he作zuo夥huo伴banTermisk Systemteknik提出的專業意見令我們獲益良多。”
Termisk Systemteknik的首席執行官Stefan Sjokvist說道：“Termisk Systemteknik分析各類圖像（包括熱圖像）的經驗已超過30年。但是這個特殊應用領域依舊是一個艱難的挑戰，因為我們需要考慮每隻動物特有的熱性能，這樣才能得到精準結果。”
FLIR A310紅外熱像儀
在林雪平附近的一個奶牛場裏，Sjokvist 和他的同事將兩台FLIR A310紅外熱像儀安裝在擠奶機兩側的牢固防水外殼內。Sjokvist 解釋道：“FLIR A310紅外熱像儀的熱靈敏度為50mk，分辨率為320*240像素，足以提供我們用於此應用所需的細節圖像和熱數據。”
這兩台FLIR A310紅外熱像儀連續6個月都在記錄奶牛乳房熱圖像。通過自動擠奶機上配備的無線射頻識別(RIFD)項圈的識別係統，我們建立了每一頭奶牛的熱圖像數 據庫。“借(jie)助(zhu)該(gai)數(shu)據(ju)庫(ku)，軟(ruan)件(jian)就(jiu)能(neng)確(que)定(ding)每(mei)隻(zhi)動(dong)物(wu)的(de)正(zheng)常(chang)熱(re)圖(tu)像(xiang)。係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)將(jiang)每(mei)次(ci)的(de)新(xin)讀(du)數(shu)與(yu)早(zao)先(xian)記(ji)錄(lu)的(de)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)對(dui)比(bi)，從(cong)而(er)準(zhun)確(que)地(di)檢(jian)測(ce)出(chu)表(biao)示(shi)患(huan)有(you)乳(ru)腺(xian)炎(yan)的(de)熱(re)異(yi)常(chang)類(lei) 型。隨著數據庫的擴展，這種自學係統的準確性也會相應提升。”
檢測其他健康問題
據Sjokvist所說，他們還計劃擴展該係統，使其能夠檢測其他健康問題。“這種技術應該能，甚至在動物表現出臨床症狀之前，檢測出各種健康問題，例如 其他類型的炎症、神經損傷、骨骼問題或創傷。”Eieren對此表示同意：“我們現在銷售的產品是針對乳腺炎的CaDDi，但dan將jiang來lai會hui開kai發fa麵mian向xiang其qi他ta疾ji病bing和he其qi他ta動dong物wu的de模mo塊kuai。我wo們men與yu瑞rui典dian國guo家jia獸shou醫yi局ju的de獸shou醫yi緊jin密mi合he作zuo，共gong同tong驗yan證zheng我wo們men現xian有you和he將jiang要yao開kai發fa的de所suo有you模mo塊kuai的de準zhun確que性xing。”
比較熱成像供應商
“在概念構思的早期階段，通過比較市場上現有的熱成像產品，我們很快了解到其他供應商都沒法提供FLIR Systems所提供的如此本輕利厚的解決方案。”
