豬面部識別技術及其應用

人工智能技術（Artificial Intelligence,AI）發展較快，目前在養豬業中也正在開展此方面的研究和應用探索，其中面部識別技術就是其中一種。本文介紹了英國的一家學術機構目前的研究。

英國的一家學術機構目前就正在利用現代面部識別技術來檢測豬的不同情緒狀態。在英國愛丁堡的蘇格蘭鄉村學院（Scotland's Rural College,SRUC）發布的一份新聞稿中描述了科學家如何與英格蘭西部大學（University of the West of England,UWE）布里斯托爾（Bristol）的機器視覺專家合作進行這項研究。希望這項研究能開發出一套系統，這套系統可以監測單個動物的面部情況，從而用以提醒農民注意有關農場動物健康和福利的任何問題。

1 豬的面部表達能力很強

SRUC的新聞稿描述了豬具有很強的表現力。在《自然》雜志早些時候發表的一篇文章中，SRUC的研究已經表明，這些動物可以用不同的面部表情向其他豬發出信號。還有證據表明，當處于痛苦或壓力時，豬也會表現出不同的表情。

在SRUC的豬研究中心，科學家目前正在捕捉各種典型的商業養殖情況下繁殖母豬種群的3D和2D面部圖像，這些圖像可能會反映繁殖母豬不同的情緒狀態。例如，一些母豬可能患有跛足，在給予疼痛緩解治療前后母豬可以表現出與疼痛有關的各種不同的面部表情。

這份新聞稿解釋說，發現繁殖母豬的積極情緒狀態更有新的意義，母豬的食欲非常旺盛，吃飽時就會表現出平靜和滿足的狀態。科學家們希望這種情緒能反映在母豬的面部表情中從而應用于生產實際。

2 豬面部圖像的處理

機器學習技術可以將豬的面部圖像轉換為在農場使用的一些有用信息。圖像在英格蘭西部大學Bristol機器視覺中心進行處理，那里正在開發各種機器學習技術，以自動識別特定面部表情所傳達的動物的不同情感狀態。在這些技術成熟之后，該團隊將與商業合作伙伴一起開發適合于農場使用的技術以持續監測母豬群體及特定個體。

Bristol機器人實驗室的機器視覺中心的梅爾文史密斯（Melvyn Smith）教授說：“機器視覺技術提供了實現一種低成本、非侵入性和實用的方法來以生物計量學的方式識別農場上的單個動物的潛力。我們的工作已經證明了豬面部識別技術具有97%的準確性。我們的下一步將是探索利用機器視覺技術自動識別特定豬的核心情緒狀態（如快樂或痛苦）的面部表情的潛力，這也是將是豬面部識別技術的首次應用。”

3 豬面部圖像的應用—早期發現豬的健康問題

SRUC的Emma Baxter博士說：“早期發現豬的健康問題后，通過迅速對有健康問題的豬實施量身定制的治療來解決問題，可以提高豬農改善動物福利的潛力。這將通過預防豬的健康問題（對生產性能的影響）來降低生產成本。”

“通過研究豬的面部識別技術，我們希望提供一種真正以動物為中心的福利評估技術，在這種技術中，動物可以‘告訴’我們它們自己的經歷和對環境的感受。”這使得我們能夠洞察所飼養動物的短期情緒反應和長期情緒狀態。

（原文出處：Pig Progress[J],2019(3):25.原文題目：Facial recognition for detecting pig emotions.原文作者：Vincent ter beek.徐州生物工程職業技術學院張振玲譯.）