人工智能和无人驾驶飞行器在数字畜牧业中的应用:利用深度学习和计算机视觉在山地和崎岖地形中检测、跟踪和计算山羊的数量

Cihan Çakmakçı
{"title":"人工智能和无人驾驶飞行器在数字畜牧业中的应用:利用深度学习和计算机视觉在山地和崎岖地形中检测、跟踪和计算山羊的数量","authors":"Cihan Çakmakçı","doi":"10.24925/turjaf.v12i7.1162-1173.6701","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Küresel gıda talebindeki hızlı artış nedeniyle yüksek kaliteli hayvansal ürün üretiminin artırılması gerekliliği, modern hayvancılık uygulamalarında teknoloji kullanımı ihtiyacını beraberinde getirmiştir. Özellikle ekstansif koşullarda küçükbaş hayvan yetiştiriciliğinde hayvanların otomatik olarak izlenmesi ve yönetilmesi, verimliliğin artırılması açısından büyük öneme sahiptir. Bu noktada, insansız hava araçlarından elde edilen yüksek çözünürlüklü görüntüler ile derin öğrenme algoritmalarının birleştirilmesi, sürülerin uzaktan takip edilmesinde etkili çözümler sunma potansiyeli taşımaktadır. Bu çalışmada, insansız hava araçlarından (İHA) elde edilen yüksek çözünürlüklü görüntüler üzerinde derin öğrenme algoritmaları kullanılarak kıl keçilerinin otomatik olarak tespit edilmesi, takip edilmesi ve sayılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda, en güncel You Only Look Once (YOLOv8) mimari varyasyonlarından YOLOv8n, YOLOv8s, YOLOv8m, YOLOv8l ve YOLOv8x olmak üzere beş farklı model gerçek hayvan izleme uçuşlarından elde edilen İHA görüntüleri üzerinde eğitilmiştir. Elde edilen bulgulara göre, 0,95 F1 skoru ve 0,99 mAP50 değeri ile hem sınırlayıcı kutu tespiti hem de segmentasyon performansı açısından en yüksek başarımı YOLOv8s mimarisi göstermiştir. Sonuç olarak, önerilen derin öğrenme tabanlı yaklaşımın, İHA destekli hassas hayvancılık uygulamalarında etkili, düşük maliyetli ve sürdürülebilir bir çözüm olabileceği öngörülmektedir.","PeriodicalId":23382,"journal":{"name":"Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-07-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Dijital Hayvancılıkta Yapay Zekâ ve İnsansız Hava Araçları: Derin Öğrenme ve Bilgisayarlı Görme İle Dağlık ve Engebeli Arazide Kıl Keçisi Tespiti, Takibi ve Sayımı\",\"authors\":\"Cihan Çakmakçı\",\"doi\":\"10.24925/turjaf.v12i7.1162-1173.6701\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Küresel gıda talebindeki hızlı artış nedeniyle yüksek kaliteli hayvansal ürün üretiminin artırılması gerekliliği, modern hayvancılık uygulamalarında teknoloji kullanımı ihtiyacını beraberinde getirmiştir. Özellikle ekstansif koşullarda küçükbaş hayvan yetiştiriciliğinde hayvanların otomatik olarak izlenmesi ve yönetilmesi, verimliliğin artırılması açısından büyük öneme sahiptir. Bu noktada, insansız hava araçlarından elde edilen yüksek çözünürlüklü görüntüler ile derin öğrenme algoritmalarının birleştirilmesi, sürülerin uzaktan takip edilmesinde etkili çözümler sunma potansiyeli taşımaktadır. Bu çalışmada, insansız hava araçlarından (İHA) elde edilen yüksek çözünürlüklü görüntüler üzerinde derin öğrenme algoritmaları kullanılarak kıl keçilerinin otomatik olarak tespit edilmesi, takip edilmesi ve sayılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda, en güncel You Only Look Once (YOLOv8) mimari varyasyonlarından YOLOv8n, YOLOv8s, YOLOv8m, YOLOv8l ve YOLOv8x olmak üzere beş farklı model gerçek hayvan izleme uçuşlarından elde edilen İHA görüntüleri üzerinde eğitilmiştir. Elde edilen bulgulara göre, 0,95 F1 skoru ve 0,99 mAP50 değeri ile hem sınırlayıcı kutu tespiti hem de segmentasyon performansı açısından en yüksek başarımı YOLOv8s mimarisi göstermiştir. Sonuç olarak, önerilen derin öğrenme tabanlı yaklaşımın, İHA destekli hassas hayvancılık uygulamalarında etkili, düşük maliyetli ve sürdürülebilir bir çözüm olabileceği öngörülmektedir.\",\"PeriodicalId\":23382,\"journal\":{\"name\":\"Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-07-14\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.24925/turjaf.v12i7.1162-1173.6701\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.24925/turjaf.v12i7.1162-1173.6701","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

由于全球食品需求的快速增长,必须提高优质动物产品的产量,这就需要在现代畜牧业实践中使用技术。特别是在大规模条件下的绵羊饲养中,动物的自动监测和管理对提高生产率具有重要意义。在这一点上,将无人驾驶飞行器获取的高分辨率图像与深度学习算法相结合,有可能为畜群的远程监控提供有效的解决方案。本研究旨在通过使用深度学习算法,对无人驾驶飞行器(UAV)获取的高分辨率图像进行自动检测、跟踪和计数毛山羊。在此背景下,研究人员在真实动物追踪飞行获得的无人机图像上训练了五个不同的模型,即 YOLOv8n、YOLOv8s、YOLOv8m、YOLOv8l 和 YOLOv8x,它们是最新的 "你只看一次"(YOLOv8)架构变体。结果表明,YOLOv8s 架构在边界框检测和分割性能方面表现最佳,F1 分数为 0.95,mAP50 值为 0.99。因此,可以预测所提出的基于深度学习的方法在无人机支持的精准畜牧业应用中是一种有效、低成本和可持续的解决方案。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
查看原文
分享 分享
微信好友 朋友圈 QQ好友 复制链接
本刊更多论文
Dijital Hayvancılıkta Yapay Zekâ ve İnsansız Hava Araçları: Derin Öğrenme ve Bilgisayarlı Görme İle Dağlık ve Engebeli Arazide Kıl Keçisi Tespiti, Takibi ve Sayımı
Küresel gıda talebindeki hızlı artış nedeniyle yüksek kaliteli hayvansal ürün üretiminin artırılması gerekliliği, modern hayvancılık uygulamalarında teknoloji kullanımı ihtiyacını beraberinde getirmiştir. Özellikle ekstansif koşullarda küçükbaş hayvan yetiştiriciliğinde hayvanların otomatik olarak izlenmesi ve yönetilmesi, verimliliğin artırılması açısından büyük öneme sahiptir. Bu noktada, insansız hava araçlarından elde edilen yüksek çözünürlüklü görüntüler ile derin öğrenme algoritmalarının birleştirilmesi, sürülerin uzaktan takip edilmesinde etkili çözümler sunma potansiyeli taşımaktadır. Bu çalışmada, insansız hava araçlarından (İHA) elde edilen yüksek çözünürlüklü görüntüler üzerinde derin öğrenme algoritmaları kullanılarak kıl keçilerinin otomatik olarak tespit edilmesi, takip edilmesi ve sayılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda, en güncel You Only Look Once (YOLOv8) mimari varyasyonlarından YOLOv8n, YOLOv8s, YOLOv8m, YOLOv8l ve YOLOv8x olmak üzere beş farklı model gerçek hayvan izleme uçuşlarından elde edilen İHA görüntüleri üzerinde eğitilmiştir. Elde edilen bulgulara göre, 0,95 F1 skoru ve 0,99 mAP50 değeri ile hem sınırlayıcı kutu tespiti hem de segmentasyon performansı açısından en yüksek başarımı YOLOv8s mimarisi göstermiştir. Sonuç olarak, önerilen derin öğrenme tabanlı yaklaşımın, İHA destekli hassas hayvancılık uygulamalarında etkili, düşük maliyetli ve sürdürülebilir bir çözüm olabileceği öngörülmektedir.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
期刊最新文献
Elma Posası İlavesinin Yonca Silaj Kalitesine Etkilerinin Belirlenmesi Doğu Anadolu Bölgesindeki Sığırcılık İşletmelerinde Hayvan Sağlığı ve Refahı Uygulamaları: Erzurum İli Aşkale İlçesi Örneği Farklı Yöntemlerle Pişirilen Araujıa Sericifera’nın (Ağaç bamya) Biyoaktif, Fizikokimyasal ve Duyusal Özellikleri Üzerindeki Etkilerinin Değerlendirilmesi: Çok Kriterli Karar Verme Analizi Taşköprü Sarımsağında Üretim Alışkanlıkları ve Sorunları Çanakkale İli Ezine İlçesi Geyikli Beldesinden Toplanan Salicornia europaea Popülasyonunda Bazı Kalite Parametrelerinin Belirlenmesi
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
现在去查看 取消
×
提示
确定
0
微信
客服QQ
Book学术公众号 扫码关注我们
反馈
×
意见反馈
请填写您的意见或建议
请填写您的手机或邮箱
已复制链接
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
×
扫码分享
扫码分享
Book学术官方微信
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术
文献互助 智能选刊 最新文献 互助须知 联系我们:info@booksci.cn
Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。
Copyright © 2023 Book学术 All rights reserved.
ghs 京公网安备 11010802042870号 京ICP备2023020795号-1