Thesis: vision technology bij varkens

Bas Josten, masterstudent Biosystems Engineering aan de Wageningen University heeft afgelopen halfjaar zijn thesis bij Connecting Agri & Food geschreven. 

In deze periode heeft hij meegeholpen aan het pilotproject ‘Varken stuurt zijn leefklimaat middels eigen gedrag’. Bij dit project zijn bij twee Good Farming Star-varkenshouders camera’s en klimaatsensoren boven de varkenshokken opgehangen. Door deze camera’s te koppelen aan het PigBrother dashboard van VetVise kan er continu live meegekeken worden in de varkensstal, of kunnen er beelden van een eerder moment teruggekeken worden. Zo kan onderzocht worden hoe het leefklimaat en de gezondheid van het varken kan worden geoptimaliseerd. 

Tijdens zijn thesis heeft Bas een framework opgezet om deze cameradata automatisch te analyseren door middel van een aangepast object detectie model, dat de varkens nauwkeurig kan detecteren. Ieder hok is opgedeeld in verschillende regio’s; de betonnen vloer, de roostervloeren, de zijkanten en het voerstation. Door de locaties van de gedetecteerde varkens aan deze regio’s te koppelen kan makkelijk worden berekend hoe veel varkens er zich op een bepaald moment in elke regio bevinden. Door deze data aan het stalklimaat van dat moment te koppelen, kan er beredeneerd worden wat het effect van temperatuur, luchtvochtigheid, CO2- en ammoniakconcentraties op het liggedrag van de varkens is. Er wordt rekening gehouden met het feit dat varkens van verschillende groottes verschillende klimaatbehoeftes hebben. In het object detectie model wordt een schatting gemaakt van de grootte van het varken. Deze informatie wordt samen met andere parameters gebruikt om de varkens te classificeren naar verschillende gewichtsklassen.

Bij beide bedrijven is er gedurende één ronde om het uur data verzameld dat vervolgens automatisch geanalyseerd werd. Deze ronde was in de wintertijd, waardoor vooral de focus lag op het effect van koude temperaturen en tocht op het liggedrag van de varkens. De resultaten geven de varkenshouder handvatten om op het klimaat te sturen en kunnen in de toekomst de varkenshouder attenties geven als afwijkingen worden gesignaleerd. Zo werd in één afdeling ’s nachts wat meer activiteit gemeten. Nadat de varkenshouder op de hoogte was gesteld van deze bijzonderheid, was ontdekt dat er ’s nachts licht van een lamp in de betreffende afdeling scheen, waardoor de varkens actiever bleven.  

In het project wordt het algoritme opgeschaald naar het generen van een analyse elke 10 minuten en zullen er ook rondes gedurende de warmere zomerperiode geanalyseerd worden.

De pilot wordt mede mogelijk gemaakt door de provincie Gelderland en het Europees Landbouwfonds.