Hallo zusammen,
ich hoffe hier sind genau die Menschen, die ich für mein brainstorming
brauche.
In meiner Doktorarbeit will ich die Strecke, die ein Schwein in einem
großen Maststall täglich zurücklegt messen.
Bis jetzt gingen alle Überlegungen in Richtung Ethovision, ein
Computerprogramm. Hierfür wird ein Raum von oben gefilmt und das
Programm kann einen Körper (ein Schwein) das sich deutlich vom
Untergrund abhebt erkennen und misst automatisch die zurückgelegte
Wegstrecke.
Das funktioniert gut bei einem hellen Schwein in einem schwarzen Raum,
schwierig wird es aber bei vielen Schweinen und unruhigem Untergrund.
Mittlerweile gibt es auch eine Farbversion dieses Programms, aber auch
damit ist das ganze nicht einfach.
Probleme gibt es besonders, wenn die zu überprüfende Fläche sehr groß
wird (Großgruppen von 100 Tieren).
Ich suche also nach einer Möglichkeit, die Bewegung eines Schweins auf
eine andere Art zu messen. Bisherige Ideen waren GPS (leider wohl nicht
genau genug), Radar (zu viele Schweine werden erkannt), Schrittzähler
(es gibt noch kein ausgereiftes Modell für Schweine - für Kühe schon
:-))...
Gedacht habe ich auch schon an Micro-Electro-Mechanical Systeme, wie sie
zum Beispiel für die modernen Animationsfilme verwendet werden...
Wer hat weitere Ideen und Hilfe für die praktische Umsetzung?
LG
Cherubina
Hallo Cherubina,
wie wär's damit: das Schwein bekommt einen Sender. Dieser sendet
regelmäßig einen Puls. Über 3 räumlich verteilte Empfänger kann man
anhand der Laufzeitunterschiede die räumliche Position bestimmen.
Das kann im einfachsten Fall sogar im hörbaren Bereich stattfinden.
Gruß,
Thorsten
Hallo Cherubina,
vielleicht ein Ultraschallsender an einem Halsband, der seine
Seriennummer regelmäßig aussendet. In den Ecken des Raumes sind mehrere
Empfänger; aus der Zeitverschiebung beim Eintreffen des Signals kann man
die Position des Senders berechnen.
Oder umgekehrt, also aus den Ecken heraus senden, am Halsband empfangen
und die Zeitdifferenzen bestimmen.
Gruß,
Martin
Ein wichtiges Problem habe ich vergessen zu erwähnen:
Schweine sind unheimlich neugierig und alles, was man an ihnen
befestigt, wird innerhalb kürzester Zeit abgebaut...
Ein Sender müsste also nicht nur sehr klein sein, sondern sich am besten
unter die Haut implantieren oder als Ohrmarke einziehen lassen...
Hallo!
GPS geht im Stall so wie so nicht, da du wenn überhaupt nur über
Reflexionen die Satelliten empfangen kannst.
Die vorgeschalgenen Funkortungen sollten gehen, ist aber Technisch
ziehmlich aufwendig.
Ich würde mal nach dem Stichwort "Motion Capture" suchen.
Nur bekommt in diesem Fall jedes Schwein nur einen Ball. Wenn du eine
Ballfarbe wählst, die sich von Schneinen und Untergrund deutlich abhebt.
Sollte das gehen.
Müsste sogar mit einem Falbfleck auf dem Rücken der Schweine gehen, da
du ja in diesem Fall die 3te Dimension nicht brauchst.
MfG Owz
An dieses System habe ich wie gesagt auch schon gedacht (ich wusste nur
nicht, wie es heißt), aber je mehr ich darüber lese, desto mehr galube
ich, dass das Prinzip das gleiche ist, wie bei Etho Vision.
Optisach wird ein Farb(oder Licht-)Ounkt erfasst, der sich deutlich vom
Untergrund abheben muss.
Dadurch, dass in einem Schweinestall, aber keine optimalen optischen
Bedingungen herschen (Spaltenboden wirkt gestreift, viele helle Schweine
außenrum, Lichtreflektionen etc.) ist es für das Programm schwer, das
Schwein zu verfolgen. Selbst mit der Farbvariante von Etho Vision,
werden verschiedene Reflektionen als blau, grün oder rot wahrgenommen
und es kommt zu Fehlern.
Eine Hoffnung wäre nur, dass die Cameras von den motion capture Systemen
ausgereifter sind und nicht so störanfällig... Für das vorhandene
Programm wurden handelsübliche Überwachungskameras verwendet.
Gruß
Cherubina
Wie wäre es, wenn das Schwein ein Halsband mit einem NanoLOC Transceiver
bekommt? Schau dir mal bei www.nanotron.de die Technik an. Soll wohl
sehr gut lokalisieren können.
Warnweste und Halsband würden erbarmungslos zerstört werden...
Der Nanotron-Chip sieht allerdings wirklich sehr klein aus, vielleicht
könnte man den tatsächlich irgendwie befestigen.
Weißt du wie genau der wirklich zu orten ist? Bei mir kommt es ja
durchaus auf den halben Meter an!
Gruß
Cherubina
Wie sieht's mit Infrarotkameras (Wärmebild) aus. Die Irritationen, die
die Bodentextur aussendet sollten dann kein Problem mehr sein.
Müssen alle, viele, wenige oder ein einzelnes Schwein beobachtet werden?
eventuell gibt es viele deiner probleme mit anderen lichtfarben nicht
....es gibt zum beispiel ir aktive farben oder uv aktive farben ....
wenn du nun an deine cam einen entsprechenden filter schraubst sollte
dies deine probleme ein bischen verringern ...
@ Kai Es sollen in einer großen Gruppe wenige Tiere verfolgt werden,
d.h. es wäre wohl schwierig das richtige Tier auszumachen...
@hellboy: weißt du eine Bezugsquelle für solche Farbe? Man müsste eben
mal testen, wie gut die am Schwein hält. Es gibt spezielle
Viehzeichenfarbe, die auch am Schwein - das sich gerne mal an den Wänden
oder anderen Schweinen scheuert - ganz gut hält (heißt 2 Tage). Bei
anderen Farben müsste man sehen...
Gruß
Cherubina
Was würde denn auf dem Video zu sehen sein, wenn man im Stall
Schwarzlicht mit in das Licht mischt und mit einer normalen schwarz-weiß
oder Farb-Kamera aufnimmt?
Braucht man wirklich einen Filter für die Kamera?
Gruß
Cherubina
haben die lieben Schnitz..äh Schweine denn nicht sowieso einen
Transponder im Nackenspeck? Eventuell könnte man diesen Abfragen bzw.
ein besseres Model einpflanzen.
Es existieren sehr gute Verfahren, einfache geometrische Muster (Kreis,
Rechteck, Stern ...) in Bildsequenzen zu erkennen. Ich würde es mal mit
Viehzeichenfarbe versuchen. Erstens scheint die Farbe ja gut zu halten.
Zweitens könnte man verschiedenen Tieren verschiedene Muster verpassen.
Drittens könnte man das Muster mehrmals auf das Tier aufbringen und
damit einer Verdeckung möglicherweise entgegenwirken. Viertens könnte
man die Farbe selbst noch über das Muster hinaus zur Erkennung
heranziehen. Ich würde das mit Farbkameras und geometrischen Figuren aus
Viehzeichenfarbe probieren.
Cheers
Detlef
@egberto Wie gesagt halten Halsbänder nicht. Für eine Abruffütterung
haben Sauen manchmal kleine Transponder als Ohrmarke, die können aber
nur in direkter Nähe abgelesen werden, also nur, wenn die Sau zur
Futterstation geht. Auf Entfernung geht da nichts...
@detlef Was du vorschlägst klingt auch nicht doof. Weißt du wer die
Verfahren zur Formenerkennung entwickelt hat? Wo kann ich mich
informieren?
Hier mal ein anderer Ansatz:
Kameras nehmen die gesamte Fläche des Schweinestalls auf und ermitteln
die Distanzen aller Bewegungen, die dann addiert und durch die Anzahl
der Schweine geteilt werden.
Dann bekommt man natürlich nur einen Mittelwert pro Schwein, aber wenn's
wissenschaftlich sein soll, betrachtet man ja eh weniger das Individuum.
:-) Ich frage mich nur, ob das ein System nicht komplett überlastet,
wenn 100 Schweine auf engem Raum durcheinanderlaufen und aufeinander
liegen.
Irgendwie traue ich das dem Programm noch weniger zu, 100 bewegliche
Punkte einzeln zu verfolgen ohne zwischen ihnen hin und her zu springen,
Punkte zu verlieren etc...
Oder bin ich zu skeptisch?
Gruß
Cherubina
Muster/Formerkennung ist ein Standardproblem von 'Computer Vision'. In
Bildsequenzen wird das nochmal einfacher. Die Wahl der Form/Farbe hast
Du ja in der Hand, damit wird das Problem nicht trivial aber es sollte
doch lösbar sein. Selbst diese sehr einfachen Fußballroboter erkennen
mit ihrer begrenzten onboard Rechenleistung und ihren schlechten Cameras
den farbigen Ball. Das Hauptproblem sehe ich eher in den Randbedingungen
wie wechselnde, ungleichmäßige Beleuchtung des Stalls, 'schräge' Sicht
der Cameras auf die Tiere, Umrechnung der im Camerabild erkannten
Musterkoordinaten auf die 'Stallkoordinaten' ('Kamerakalibrierung') etc.
. Bei den verfügbaren Hilfsmittel bin ich nicht mehr up to date, ich
weiß aber von openCV, die Routinen für solch ein Problem onboard haben
werden. Aber, wie gesagt, mit ähnlichen Erkennungproblemen haben sich
schon viele Anwender beschäftigt, da sollte man einiges finden und das
Ansinnen scheint mir nicht unlösbar.
Cheers
Detlef
da hilft also wirklich nur, ein Schein mit Lebensmittelfarbe* ;-))
anzustreichen und per Software aus dem Video zu verfolgen..
* ich hab Hunger und es ist Freitag!!!!
Schönes Wochenende
Bei einem statistischen Ansatz müsste ein Schwein ja nicht von Anfang
bis Ende verfolgt werden. Wenn er das Schwein verliert und für ein
anderes hält, hat das ja keine Auswirkungen auf das Endergebnis.
In diesem Zusammenhang kann man ja auch mal nach dem Fehler fragen, der
auftreten darf. Ich denke, für den Anfang kann er sogar höher sein. Und
mit feintuning bekommt man dann im Laufe der Zeit bessere Ergebnisse.
@Detlef _a
>> ...einer Verdeckung möglicherweise entgegenwirken.
Eine Verdeckung ist wohl kein Problem, denn ein von einem Anderen
verdecktes Schwein liegt vermutlich auf dem Boden und schläft.
Dann müssen dazu auch keine Bewegungen gezählt werden.
Gruß,
Martin
Martin wrote:
> @Detlef _a> Eine Verdeckung ist wohl kein Problem, denn ein von einem Anderen> verdecktes Schwein liegt vermutlich auf dem Boden und schläft.> Dann müssen dazu auch keine Bewegungen gezählt werden.
Möglicherweise hst Du Recht. Ich habe allerdings keine Ahnung, wie hoch
ein Maststall ist, unter dessen Decke sich die Cameras befinden. Wenn
die Tiere nen Meter groß sind und der Stall 2m hoch ist siehst Du die
Schweine eher von der Seite als von oben, also ist nen Farbmarker auf
dem Rücken verdeckt. Ich würde die Tiere jeweils mit nem halben oder
auch ganzen Dutzend Markern schmücken, sieht vielleicht albern aus, die
Schweine wirds aber nicht stören und Du kriegst ne redundante und
sichere Erkennung.
Cheers
Detlef
Ich finde die die Idee mit einem kleinen IR-Sender der dann von der
Kamera aufgenommen wird sehr brauchbar. (Hatte ich nämlich selber auch
;))
Also eine kleine Schaltung an der Ohrmarke festmachen die eine IR-LED
mit einem bestimmten "Rythmus" oder Frequenz ansteuert.
Sowas kann man dann im Videobild (so die Kamera IR-Empfindlich ist) sehr
gut detektieren. (Indem man z.B. eine Fouriertransformation zeitlich
über jeden Pixel/Pixelhaufen laufen lässt und dann die Frequenzmaxima
auswertet.)
Normalerweise sind solche CMOS/CCD Kameras auch für IR brauchbar, haben
aber wegen der Bildqualität einen Filter für/gegen Infrarot. Wenn man
den ausbauen kann ist es gut - wenn nicht kann man sich aber auch
entsprechende IR-Kameras besorgen. (Habe neulich eine gute die
Playstation (?) gesehen.)
Die Lebensdauer der Batterie ist sicher so das Hauptproblem an der Sache
weil die Ohrmarke wohl nicht zu groß werden darf. Aber eine Woche pro
Batteriesatz müsste gehen. Am Ende ist es ein Kompromiss zwischen
Dutycycle (an zu aus Verhältnis) der Sender und der geforderten
Verfolgungspräzision.
Viele Grüße,
Martin L.
Moin, konnte nich alles lesen aber vieleicht wurde es noch nicht
genannt:
Verpasse jedem Schwein ein Halsband mit einer Reihe IR-Leds und einem
Empfänger mit Seriennummer. Wenn ein Empfänger seine Seriennummer
empfängt, lässt er die LEDs kurz leuchten. Alle anderen Halsbänder
leuchten nicht.
Du musst dann mit den Kameras das eine leuchtende suchen und weißt, wo
sich das Schwein gerade befindet und welches es genau ist.
Du gehst alle Seriennummern durch und kannst dir ein Bild machen wie
sich die Schweine bewegt haben.
Bastler
rfid chips implantieren und schon kannst du bei jedem tier jede bewegung
sehr genau zurodnen, auch die Kosten dürften sich in Grenzen halten,
Auflösung wäre glaube ich mit 20 cm möglich
aber in die richtung bin ich laie,
nur di echips sind wirklich klein
hannes
kann mann denn da nicht den Schweinen ein passiven RFID-Chip umhängen
oder implementieren (wie man halt Hunde etc "chipt"), den Stall mit
entsprechender Funktechnik zur Energieversorgung versehen und dann dann
mittels Triangulation ähnlich GPS das Tier orten?
Ich hab auch noch irgendwelches Transponder-Zeug bei Taubenzüchtern in
Erinnerung (für Tauben-Wettrennen). Vielleicht auch ein Ansatz ...
Billig, einfach, sicher:
Kamera nimmt von oben auf.
Dann läßt man das Video auf einem Computermonitor ablaufen und zeichnet
die Wegstrecke mit der Maus oder PEN (Touchscreen) nach.
Mit ein paar Zeilen Code läßt sich die Entfernung ermitteln.
Für diese Arbeit eignen sich sehr gut sog. Hilfskeulen oder HIWIS.
Die sind billig und willig ;-)
der Pragmatiker................
Die Lösung des Pragmatikers Dietmar kam mir auch schon :-)
Ich denke das Nachzeichnen mit der Maus ließe sich sogar ohne große
Umstände in das bestehende Programm einbauen und man hätte so schon
alles Nötige um die Verzerrung des Weitwinkels zu berechnen und
gleichzeitig schöne Graphen errechnen zu lassen.
Ich denke ich werde den Maus-Zeichen-Vorschlag mal an die Firma
weiterleiten und gehe sehr davon aus, dass die mir sowas ganz schnell
programieren...
Eine Magisterarbeit mit dieser Fragestellung bei Ferkeln gab es vor
kurzem. Das arme Mädchen hat sich auf den Bildschirm ein
Koordinatensystem gemalt und die Strecken alle mit Lineal nachgemessen
und berechnet. Hat ewig gedauert, obwohl die Gruppen bei ihr sehr klein
waren.
Danke für die vielen netten Lösungsvorschläge!
Ich würd die Scheine unterschiedlich anmalen, dann können sie per Kamera
recht gut unterschieden werden.
Damit die Schweine immer schön sauber sind und die Farbmakierung nicht
verschmutzt wird, würde ich alle 5 Minuten eine Sprenkleranlage in
Betrieb nehmen die die Schweine vollautomatisch reinigt.
Hallo
> Ich denke ich werde den Maus-Zeichen-Vorschlag mal an die> Firma weiterleiten und gehe sehr davon aus, dass die mir> sowas ganz schnell programieren...
Zum Ausprobieren und Evaluieren könnte die Funktion "Kilometerzähler"
vieler Windows-Maustreiber reichen. Könnte sein, dass so eine Funktion
sogar bei den Windows PowerToys dabei ist.
Grüße
Flo
Geht es um einen Single bacon tracker ?
Leider ist ja nicht so klar, welche Flächen usw. im Spiel sind, aber mit
einem Magnet am Schinken und verteilten Hallsensoren könnte man einiges
detektieren. Ich hab gerade vor paar Tagen mit einem KMZ10A gespielt und
die Bewegung eines Magneten noch in einiger Entfernung den man in der
Hand rumschwurbelt ist noch detektierbar.
Gruß, Hendrik
Was ist eigentlich der Hintergrund? Dass jemand happy seine Statistik
praesentieren kann: Meine Schweine laufen nachweislich jeden Tag 3km (im
Kreis) und haben somit genug Platz? Irgendwie laecherlich, sorry.
Grundsätzlich hätte man kein problem die dreckigen schweine zu erkennen,
wenn man mit einer Wärmebildkamera arbeiten würde... man würde die
schweine nicht verlieren, und die genaue zuordnung zum entsprechenden
schwein könnte dann über ein system mit kurzer reichweite am futtertrog
oder wo auch immer vorgenommen werden...
vorausgesetzt natürlich es sind keine menschen drin, aber das sind ja
oft auch schweine ggg
Ne Idee zur "knabbersicheren" Anbringung: per Ohrmarke.
So wären meine Favoriten RFID (hannes o. Wegstaben Verbuchsler) und
Hendi's Magnet leicht anzubringen und müssten nicht extrem klein sein.
Ob normale Haustierchips für die Reichweite geeignet sind? Und der
Tierarzt des Vertrauens müsste mitspielen.
Die Gespräche mit der passenden Firma wurden von meinem Prof wieder
aufgenommen und ich bedanke mich noch einmal bei euch.
Eine Antwort möchte ich gerne noch Michael G. geben:
Betrachte die Locomotionsmessung beim Mastschwein bitte nicht als
Versuch die Intensivhaltung zu "entschuldigen" oder für Tierschützer
akzeptabler zu machen. Deine Schlussfolgerung wäre alles andere als
logisch und ließe sich mit diesem Versuchsaufbau sicher so leicht nicht
treffen.
Es geht hier eher um Grundlagenforschung, denn für die Entfernung, die
ein Schwein im Stall zurücklegt gibt es kaum Daten (wohl über Liege-,
Aktivitäts- und Fresszeit etc.) Daten liegen lediglich von frei lebenden
Scheinen und Iberischen Schweinen vor, die ja einen großen Teil des
Tages mit der Futtersuche beschäftigt sind (was im Stall wegfällt).
Ansatzpunkte für spätere Arbeiten wären zum Beispiel: Welche
wirtschaftliche Bedeutung hat die Mehrbewegung in großen Gruppen und der
dadurch entstehende Energieverlust? Welche Probleme können an den Klauen
entstehen, wenn die Schweine gezwungen sind auf dem Spaltenboden längere
Strecken zurückzulegen? Vielleicht auch: Wieviel läuft das Schwein, nur
weil es laufen will, wieviel Bewegung braucht das Schwein um glücklich
zu sein? (wann ist ein Schwein glücklich?....)
Aber wie gesagt werde ich sicher nicht mehr dazu kommen solche
Schlussfolgerungen zu treffen, aber irgendwo fängt immer irgendwer an.
Gruß
Cherubina
