猪面部识别技术及其应用

人工智能技术（Artificial Intelligence,AI）发展较快，目前在养猪业中也正在开展此方面的研究和应用探索，其中面部识别技术就是其中一种。本文介绍了英国的一家学术机构目前的研究。

英国的一家学术机构目前就正在利用现代面部识别技术来检测猪的不同情绪状态。在英国爱丁堡的苏格兰乡村学院（Scotland's Rural College,SRUC）发布的一份新闻稿中描述了科学家如何与英格兰西部大学（University of the West of England,UWE）布里斯托尔（Bristol）的机器视觉专家合作进行这项研究。希望这项研究能开发出一套系统，这套系统可以监测单个动物的面部情况，从而用以提醒农民注意有关农场动物健康和福利的任何问题。

1 猪的面部表达能力很强

SRUC的新闻稿描述了猪具有很强的表现力。在《自然》杂志早些时候发表的一篇文章中，SRUC的研究已经表明，这些动物可以用不同的面部表情向其他猪发出信号。还有证据表明，当处于痛苦或压力时，猪也会表现出不同的表情。

在SRUC的猪研究中心，科学家目前正在捕捉各种典型的商业养殖情况下繁殖母猪种群的3D和2D面部图像，这些图像可能会反映繁殖母猪不同的情绪状态。例如，一些母猪可能患有跛足，在给予疼痛缓解治疗前后母猪可以表现出与疼痛有关的各种不同的面部表情。

这份新闻稿解释说，发现繁殖母猪的积极情绪状态更有新的意义，母猪的食欲非常旺盛，吃饱时就会表现出平静和满足的状态。科学家们希望这种情绪能反映在母猪的面部表情中从而应用于生产实际。

2 猪面部图像的处理

机器学习技术可以将猪的面部图像转换为在农场使用的一些有用信息。图像在英格兰西部大学Bristol机器视觉中心进行处理，那里正在开发各种机器学习技术，以自动识别特定面部表情所传达的动物的不同情感状态。在这些技术成熟之后，该团队将与商业合作伙伴一起开发适合于农场使用的技术以持续监测母猪群体及特定个体。

Bristol机器人实验室的机器视觉中心的梅尔文史密斯（Melvyn Smith）教授说：“机器视觉技术提供了实现一种低成本、非侵入性和实用的方法来以生物计量学的方式识别农场上的单个动物的潜力。我们的工作已经证明了猪面部识别技术具有97%的准确性。我们的下一步将是探索利用机器视觉技术自动识别特定猪的核心情绪状态（如快乐或痛苦）的面部表情的潜力，这也是将是猪面部识别技术的首次应用。”

3 猪面部图像的应用—早期发现猪的健康问题

SRUC的Emma Baxter博士说：“早期发现猪的健康问题后，通过迅速对有健康问题的猪实施量身定制的治疗来解决问题，可以提高猪农改善动物福利的潜力。这将通过预防猪的健康问题（对生产性能的影响）来降低生产成本。”

“通过研究猪的面部识别技术，我们希望提供一种真正以动物为中心的福利评估技术，在这种技术中，动物可以‘告诉’我们它们自己的经历和对环境的感受。”这使得我们能够洞察所饲养动物的短期情绪反应和长期情绪状态。

（原文出处：Pig Progress[J],2019(3):25.原文题目：Facial recognition for detecting pig emotions.原文作者：Vincent ter beek.徐州生物工程职业技术学院张振玲译.）