臉部識別在人類世界的應(yīng)用正風(fēng)生水起，從安防擴(kuò)展到零售、營銷和金融等行業(yè)。然而，在人臉識別之外，動物臉部識別作為生物識別技術(shù)的一個分支，也在悄然升起。
《紐約雜志》近日發(fā)表的一篇文章顯示，動物臉部識別不但應(yīng)用在奶牛、豬、羊和魚等常見動物養(yǎng)殖、保險等方面，而且在老虎、獅子、大象和狐猴等野生動物觀察等領(lǐng)域也開始使用面部識別技術(shù)。與人類相比，識別動物的臉有何不同?動物的臉部識別有何作用，其市場發(fā)展?jié)摿υ鯓?
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比傳統(tǒng)人臉識別更復(fù)雜
“識別不同動物的臉，難度是不同的，但總體來講，貓、狗、羊等常見動物的臉部識別要比傳統(tǒng)的人臉識別更為復(fù)雜。”寧波市智能制造產(chǎn)業(yè)研究院常務(wù)副院長溫志慶博士在接受科技日報記者專訪時說，這是由多種因素造成的。比如狗臉識別，由于狗的品種很多，臉的變化也很大，一起識別有難度;然而對于某些同一品種、體型大小相似的狗來說，其面部特征又區(qū)別不大，在很多情況下，動物臉的相似性比人臉高，這也增加了識別難度。
“人臉有更結(jié)構(gòu)化的特征，方便提取，鼻子眼睛耳朵等部位的相對位置也較為穩(wěn)定，便于識別。”溫志慶說，但是動物的臉部有毛發(fā)，還有紋理變化等干擾因素，這些都增加了動物臉識別的難度。“臉部圖像的采集是識別臉的重要一環(huán)，與人類相比較，動物圖像采集更不可控，無法讓動物自覺的將臉部較長時間穩(wěn)定在攝像頭前。特別是在自然和野外的環(huán)境下，光照條件的變化、視角和距離的不同、復(fù)雜的背景等因素使動物圖像的采集更加困難，不理想的臉部圖像會對AI訓(xùn)練和識別有負(fù)面影響”。
另外，動物識別工作量巨大而且耗時很長。如挪威一家公司利用面部識別來捕獲和儲存數(shù)百萬大西洋三文魚的面部信息。但是想讓系統(tǒng)精確識別每一條三文魚，至少需要幾百萬張照片。也就是說，要讓三文魚臉部識別系統(tǒng)成型，要以百萬條三文魚作為測試對象。
精準(zhǔn)識別動物身份和健康
溫志慶說，盡管動物臉部識別相較于人臉識別起步更晚，但是隨著人工智能的發(fā)展和計算技術(shù)的進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)了動物臉識別的各種不同用途以及可行的實現(xiàn)途徑。
非洲豬瘟是一種烈性傳染病，豬一旦被傳染，致死率可達(dá)100%。由于還沒有疫苗和有效藥物，根據(jù)《非洲豬瘟疫情應(yīng)急預(yù)案》規(guī)定，發(fā)現(xiàn)疫情，疫點周邊3公里內(nèi)的豬都必須撲殺。那么，對于超大規(guī)模的養(yǎng)豬場來說，一旦傳染了非洲豬瘟，后果就是災(zāi)難性的。“疾病是我國養(yǎng)豬生產(chǎn)水平最大的限制因素，豬群健康成為養(yǎng)殖成敗的關(guān)鍵。”中國農(nóng)科院北京畜牧獸醫(yī)研究所研究員王立賢說，為了防止豬得病，豬場盡量不對外開放，減少包括人在內(nèi)等外界接觸就成為必然。
王立賢說，目前一些大型養(yǎng)豬場已經(jīng)開始使用豬臉識別技術(shù)，“這并非是為了識別這只豬屬于第幾號豬”，而是識別出豬的年齡、呼吸頻率、飲食等情況，并配合圖像等估算豬的體重，以之對豬群進(jìn)行分欄。
一頭出欄的豬重約200斤，未到達(dá)體重早出欄或已經(jīng)達(dá)到了卻晚出欄，對于養(yǎng)殖戶來說，都會造成經(jīng)濟(jì)損失。王立賢說，通過臉部和體重識別來精準(zhǔn)判斷哪頭豬可以出欄了，哪頭豬還需要再喂養(yǎng)，避免了經(jīng)濟(jì)損失。此外，還可通過深度學(xué)習(xí)識別動物臉部情況做進(jìn)一步分析，判斷其情緒和健康等狀況，保障人們餐桌上的安全。
而上文提到的挪威公司利用面部識別來捕獲、儲存數(shù)百萬大西洋三文魚的面部信息，也是為了幫助漁民監(jiān)測三文魚的數(shù)量，并發(fā)現(xiàn)海虱寄生，以及是否有機械損傷或畸變等健康異常問題。而識別出的病變的魚，將通過特定通道集中到特定區(qū)域，接受定制化治療。如此一來，在使用化學(xué)藥物治療病魚時，可避免健康的魚類遭受不必要的治療，也避免了交叉感染等問題。
保險公司開展養(yǎng)殖業(yè)保險的一大難題是，養(yǎng)殖戶投保了A豬，可能會用病死的B豬來冒充“騙保”，而動物臉部識別被認(rèn)為是解決“騙保”難題的利器。如平安產(chǎn)險等就在內(nèi)蒙古烏蘭察布地區(qū)試點奶牛、母豬的臉部識別等身份信息采集，一旦牲畜出現(xiàn)問題，保險公司需要進(jìn)行理賠時，就能通過臉部識別技術(shù)對投保動物的唯一性進(jìn)行判斷。平安農(nóng)業(yè)保險部副總經(jīng)理邱洋說，牛和豬的臉部識別技術(shù)，可有效解決人工識別難的問題，提高服務(wù)效率，降低運營成本，同時也實現(xiàn)了精確索賠。
除了為養(yǎng)殖和保險提供服務(wù)外，動物臉部識別還有很多其他的用途。如動物病害預(yù)警，遺失寵物尋回，野生動物追蹤保護(hù)等。非洲肯尼亞的獅子監(jiān)護(hù)者們就啟動了一個包括臉部識別在內(nèi)的獅子身份信息辨識合作網(wǎng)絡(luò)(LINC)計劃。借助著LINC，保護(hù)人士可以更好了解獅子群體的活動區(qū)域以及數(shù)量的動態(tài)變化等。
市場快速增長商用前景可期
動物臉識別的市場也在飛速發(fā)展。市場研究數(shù)據(jù)顯示，2017年全球面部識別市場規(guī)模超過40億美元，到2022年，市場規(guī)模有望增長到78億美元。
“盡管目前的市場主要還是人臉識別占大頭，將人臉識別拓展到動物臉的識別正受到越來越多的人的重視。未來，豬臉識別、牛臉識別、魚臉識別、猴臉識別等五花八門的動物臉識別技術(shù)會有越來越好的商用前景。”溫志慶說，20多年前，他在美國就見過有科研項目通過豬臉和豬的形體及行為識別，監(jiān)控豬群生活狀態(tài)，提高產(chǎn)業(yè)效率。如今，AI技術(shù)的進(jìn)步使動物臉部識別效率大大提高，打開了越來越廣闊的市場前景。隨著應(yīng)用的范圍不斷擴(kuò)張，市場潛力也在持續(xù)兌現(xiàn)。
據(jù)農(nóng)業(yè)部預(yù)測，到2020年國內(nèi)對肉類食品的消費量將達(dá)1億噸。單就生豬而言，需要出欄約7.94億頭生豬才能滿足消費需要。翔創(chuàng)科技創(chuàng)始人鄧昌順表示，目前，我國規(guī)?；B(yǎng)殖已占到整個牲畜養(yǎng)殖業(yè)60%—65%，并且還在逐年提高，這為養(yǎng)殖保險的動物臉部識別技術(shù)應(yīng)用提供了廣大的市場。
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