Un enfoque novedoso para la estimación del peso de los cerdos utilizando segmentación de alta precisión y extracción de características de imágenes en 2D
Autores: Chen, Yan; Li, Zhiye; Yin, Ling; Kuang, Yingjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un enfoque novedoso para la estimación del peso de los cerdos utilizando segmentación de alta precisión y extracción de características de imágenes en 2D
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Zootecnia
Palabras clave
Producción ganadera
Mediciones de peso corporal
Pipeline basado en imágenes
Características fenotípicas
Aprendizaje automático
Aprendizaje profundo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
En la producción moderna de ganado, obtener mediciones precisas del peso corporal de los cerdos es esencial para la gestión de la alimentación y la evaluación económica, sin embargo, el pesaje convencional es laborioso y puede estresar a los animales. Para abordar estas limitaciones, desarrollamos un sistema basado en imágenes sin contacto que primero utiliza BiRefNet para la eliminación de fondo de alta precisión y YOLOv11-seg para extraer la máscara dorsal del cerdo a partir de imágenes RGB vistas desde arriba; a partir de estas máscaras, diseñamos y extraímos 17 características fenotípicas representativas (por ejemplo, área dorsal, área del casco convexo, ejes mayor/menor, métricas de curvatura y momentos de Hu) e incluimos la altura de la cámara como entrada de calibración. Luego comparamos ocho regresores de aprendizaje automático y aprendizaje profundo para mapear características al peso corporal. El sistema de segmentación logró un mAP- = 0.995 en el conjunto de validación, y el regresor XGBoost dio el mejor rendimiento en la prueba (MAE = 3.9350 kg, RMSE = 5.2372 kg, R = 0.9814). Estos resultados indican que el método proporciona una predicción de peso precisa, de bajo costo y computacionalmente eficiente a partir de simples imágenes RGB, apoyando un monitoreo frecuente y no invasivo y un despliegue práctico en entornos de agricultura inteligente.
Descripción
En la producción moderna de ganado, obtener mediciones precisas del peso corporal de los cerdos es esencial para la gestión de la alimentación y la evaluación económica, sin embargo, el pesaje convencional es laborioso y puede estresar a los animales. Para abordar estas limitaciones, desarrollamos un sistema basado en imágenes sin contacto que primero utiliza BiRefNet para la eliminación de fondo de alta precisión y YOLOv11-seg para extraer la máscara dorsal del cerdo a partir de imágenes RGB vistas desde arriba; a partir de estas máscaras, diseñamos y extraímos 17 características fenotípicas representativas (por ejemplo, área dorsal, área del casco convexo, ejes mayor/menor, métricas de curvatura y momentos de Hu) e incluimos la altura de la cámara como entrada de calibración. Luego comparamos ocho regresores de aprendizaje automático y aprendizaje profundo para mapear características al peso corporal. El sistema de segmentación logró un mAP- = 0.995 en el conjunto de validación, y el regresor XGBoost dio el mejor rendimiento en la prueba (MAE = 3.9350 kg, RMSE = 5.2372 kg, R = 0.9814). Estos resultados indican que el método proporciona una predicción de peso precisa, de bajo costo y computacionalmente eficiente a partir de simples imágenes RGB, apoyando un monitoreo frecuente y no invasivo y un despliegue práctico en entornos de agricultura inteligente.