نظارت هوشمند مرغ‌ها: مقایسه‌ی Optical Flow و Unrest Index در ارزیابی رفاه مرغ‌های گوشتی

در تولید صنعتی مرغ گوشتی، حفظ رفاه جانوران و پیش‌بینی زود هنگام مشکلات حرکتی اهمیت زیادی دارد.

در این تحقیق، دو روش پیشرفته دید ماشین — Optical Flow و Unrest Index — برای ارزیابی الگوهای حرکت مرغ‌ها و تشخیص ناهنجاری‌های حرکتی مقایسه شده‌اند.

نتایج نشان می‌دهد هر دو روش با شاخص‌های سنتی قدم‌زدن ارتباط قوی دارند، اما Optical Flow به دلیل نیاز کمتر به برچسب‌گذاری داده‌ها، در کاربردهای مقیاس‌پذیر و مداوم پتانسیل بالاتری نشان می‌دهد.

این مطالعه گامی تازه به سمت پایش غیرتهاجمی و هوشمند رفاه طیور در مزارع صنعتی است.

🧪 مقدمه و اهمیت

با رشد سریع نژادهای گوشتی و تمرکز تولید در مزرعه‌های بزرگ، مشکلاتی مثل ضعف حرکتی، ناهنجاری‌های پا و کاهش فعالیت رمه زیاد(«کاهش فعالیت رمه» یعنی کم شدن میزان حرکت و رفتارهای طبیعی گلهٔ مرغ‌ها نسبت به حالت معمول. 🐔) شده‌اند.

روش‌های سنتی پایش رفاه (مثلاً مشاهده‌های انسانی یا ارزیابی گام) هزینه‌بر، زمان‌بر و محدودند. لذا کاربرد دید ماشین و پردازش ویدیو برای سنجش حرکت و الگوهای رفتاری مرغ‌ها به عنوان راهکاری غیرتهاجمی مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، سه نوع مرغ گوشتی (Hybro®, Cobb®, Ross®) در شرایط کنترل شده ضبط شدند و حرکاتشان با دوربین زیر سقف رصد شده و تحلیل گردیدند.

📈 روش‌ها

• تشخیص پرندگان در فریم‌های ویدیویی با مدل YOLOv8m

• استخراج ویژگی‌های Optical Flow (میانگین، واریانس، چولگی، کروتوز)

• محاسبهٔ Unrest Index بر اساس تغییرات مراکز هندسی (centroid) بین فریم‌ها

• محاسبهٔ مسافت طی‌شده توسط مرغ‌ها و مقایسه با دو روش بالا

• تحلیل همبستگی پیرسون بین معیارهای دید ماشین و روش مرسوم حرکت

📊 نتایج اصلی

• میانگین سرعت از Optical Flow بیشترین همبستگی را با مسافت طی‌شده و Unrest Index دارد.

• بین سه نژاد مختلف، تفاوت‌هایی در الگوهای حرکتی دیده شد، به ویژه در ارتباط بین واریانس Optical Flow و Unrest Index.

• Optical Flow سریع‌تر و ساده‌تر اجرا می‌شود و نیاز چندانی به برچسب‌گذاری داده‌ها ندارد.

• Unrest Index دقیق‌تر است وقتی تشخیص مراکز هندسی مرغ‌ها امکان‌پذیر باشد، ولی وابسته به تشخیص پرنده است.

• ارتباط قوی بین روش‌ها نشان داد که هر دو برای پایش رفاه رمه می‌توانند به کار روند.

🧭 بحث و کاربردها

این مطالعه نشان می‌دهد روش‌های مبتنی بر ویدیو قابلیت دارند که به صورت خودکار رفتار کلی رمه مرغ را رصد کنند و تغییرات غیرطبیعی را قبل از ظاهر شدن علائم فیزیکی تشخیص دهند.
مزایای کاربردی شامل:

• کاهش هزینه و زمان ارزیابی رفاه

• امکان اجرای مداوم و فراگیر در مزارع بزرگ

• امکان ترکیب با سیستم‌های هشداردهی خودکار بر اساس الگوهای حرکتی

✅ جمع‌بندی و پیام به صنعت طیور

Optical Flow و Unrest Index هر دو راهکارهایی مؤثر، دقیق و غیرتهاجمی برای پایش رفاه مرغ‌های گوشتی هستند. با توجه به سادگی استفاده و مقیاس‌پذیری بیشتر، Optical Flow گزینه‌ای جذاب برای اجرا در مزرعه است. این تکنیک‌ها می‌توانند به مدیران مرغداری کمک کنند زودتر به مشکلات واکنش نشان دهند و رفاه و کارایی تولید را همزمان بهبود بخشند.

این مقاله توسط تحریریهٔ EggTimesNews منتشر شده و حفظ حقوق ناشر الزامی است.
🔗 لینک مقاله اصلی (Animals 2025, Pereira et al.)