Integrazione di algoritmi di Visione Artificiale e sistemi RFID per l'identificazione e il tracciamento degli animali alloggiati in gruppo.

La zootecnia di precisione mira a monitorare automaticamente l'attività dei singoli animali per garantirne la salute, il benessere e la produttività. La visione artificiale si è rivelata uno strumento promettente a questo scopo. Tuttavia, il tracciamento individuale tramite immagini rimane una sfida, soprattutto nei sistemi di stabulazione di gruppo, dove gli animali possono presentare aspetti simili. L'interazione ravvicinata o il sovraffollamento possono portare alla perdita o allo scambio di identificativi, compromettendo l'accuratezza del tracciamento.

Obiettivo: Per affrontare questa sfida, è stato implementato un sistema combinato che integra un metodo di tracciamento basato sul rilevamento con un sistema di identificazione a radiofrequenza (RFID-radio frequency identification).

Metodi: Il sistema è stato testato utilizzando 12 suini in un singolo box come esempio illustrativo. Tre di loro presentavano macchie naturali sul pelo che ne consentivano l'identificazione visiva. Gli altri presentavano motivi simili o erano completamente bianchi, rendendoli difficili da distinguere visivamente. Le ultime versioni degli algoritmi You Only Look Once (YOLOv8) e BoT-SORT sono state utilizzate rispettivamente per il rilevamento e il tracciamento. YOLOv8 è stato perfezionato su un set di dati di 3.600 immagini per rilevare e classificare diverse categorie di suini, raggiungendo un'accuratezza media del 99%. Il modello YOLOv8 perfezionato e l'algoritmo di tracciamento BoT-SORT sono stati applicati a un video di 166,7 minuti composto da 100.018 fotogrammi.

Risultati: In media, i suini con mantelli distinguibili sono stati tracciati visivamente nel 91% dei casi. Per i suini con mantelli simili, è stata utilizzata la tecnologia RFID per identificarli individualmente all'ingresso nella mangiatoia. Questa identificazione RFID è stata collegata alla traiettoria dell'immagine di ciascun suino, sia in avanti che all'indietro. I due suini con macchie simili sono stati tracciati per una media di 48,6 minuti, mentre i sette suini bianchi sono stati tracciati per una media di 59,1 minuti. In tutti i casi, il tempo di tracciamento assegnato a ciascun suino corrispondeva alla realtà di base nel 90% o più dei casi.

Conclusioni: Il sistema proposto ha consentito un tracciamento affidabile dei suini allevati in gruppo per periodi prolungati, offrendo un'alternativa promettente all'uso indipendente di metodi basati su immagini o RFID. Questo approccio rappresenta un progresso significativo nella combinazione di più dispositivi per l'identificazione, il tracciamento e la tracciabilità degli animali, soprattutto quando animali omogenei vengono tenuti in gruppo.