Termo-kamera og algoritme skal reducere dødelighed blandt pattegrise

Dødelighed blandt pattegrise er et stort problem for svineindustrien. Omkring en fjerdedel af alle pattegrise dør under fødslen eller i løbet af de første døgn – blandt andet på grund af iltmangel. Men et termokamera, en app og en lærende algoritme, der kan detektere, hvor lang tid der går mellem fødslerne, er ingredienserne i en løsning, som skal hjælpe landmændene med at nedbringe dødeligheden blandt pattegrisene.

Bag løsningen står Morten Bo Mikkelsen og Jakob Boss Skårhøj, der udgør opstartsfirmaet Farrowtech http://farrowtech.dk. Sidstnævnte er vokset op på en svinefarm syd for Aalborg og har været med til at tage imod en masse døde pattegrise på sin fars gård. Ideen til virksomheden fik de på et tidspunkt, hvor der var meget fokus på dødelighed blandt pattegrise i medierne. De gik i gang med at undersøge, hvordan man kunne løse problemet og kom op med ideen til, at man kan bruge et termokamera til at detektere fødslerne.

“Flere studier viser, at man kan redde mange af de her grise, hvis man holder øje med, at intervallet mellem fødslerne ikke overstiger en kritisk tidsgrænse. Hvis der går for lang tid, så bør landmanden gå ud i stalden og trække grisen ud. Men manuel faringsovervågning er dyrt i ekstra arbejdskraft,” forklarer Morten Bo Mikkelsen.

Termokamera tracker fødslen

Kernen i Morten og Jakobs løsning er detektion af fødselstidspunkterne. Det lyder som en simpel udfordring, men det er faktisk en kompleks opgave. En so får i gennemsnit knap 18 pattegrise pr. kuld, så de nyfødte pattegrise er ofte delvist skjulte bag andre pattegrise eller bag dele af staldinventaret.

“Det gør det svært at bruge et standardkamera og de analysemetoder, der knytter sig til det. Det er her, at vores ide med at bruge termografi er en virkelig god løsning. Fordi en pattegris er varm, når den bliver født, og fremstår som klart det varmeste i billedet, så betyder det, at man bare skal se en lille del af pattegrisen for at algoritmen kan detektere, at der er tale om en fødsel,” forklarer Morten Bo Mikkelsen.

Landmanden får besked via app

Da hverken Morten Bo Mikkelsen eller Jakob Boss Skårhøj er specialiserede i billedbehandling og algoritmer, har de siden 2016 arbejdet tæt sammen med Katrine Hommelhoff Jensen https://alexandra.dk/uk/about_us/people/katrine-hommelhoff-jensen. Hun er ekspert i billedbehandling i Alexandra Instituttets Visual Computing Lab og har hjulpet med at udvikle den algoritme, som tracker de griser, der bliver født.

For hende er det en klassisk innovationshistorie med to ingeniører, der får en god ide. Hun er især imponeret over deres ide med at bruge et termokamera. Der ligger en høj grad af ansvar for at få det til at fungere, og det har været enormt motiverende.

“Det primære er at analysere billederne for at se, om der er noget, der er usædvanligt varmt. Når det sker, starter en tracking-algoritme, der kigger på de varme pixels og analyserer deres form og bevægelse og dermed vurderer, om det er en rigtig fødsel. Hvis der går for lang tid mellem to fødsler, skal landmanden have besked via en app om, at han skal tilse den her so. Det betyder, at landmanden ikke behøver at være til stede hos søerne hele tiden,” fortæller Katrine Hommelhoff Jensen.

Algoritmer, der lærer undervejs

Til det bruger hun en algoritme-metode, der hele tiden opdaterer sin egen viden om, hvad der er normal tilstand for intensitetsværdier.

“Algoritmen bliver nødt til at lære undervejs, fordi der sker temperaturændringer i rummene, og alle stalde er ikke lige varme. Så hvis den skal bruges i mange situationer, er den nødt til at lære, hvad der er normale værdier,” forklarer hun.

For Morten Bo Mikkelsen har det været en stor hjælp at have en ekstern rådgiver som Katrine med inde over for at få kamera, data og algoritme til at virke.

“Jeg må sige, at vi har ikke kunnet ønske os et bedre samarbejde. Der har været meget frem og tilbage med at finde den rette linse, de rette indstillinger og de rette data. Men Katrine har hele vejen igennem været en virkelig god samarbejdspartner, og hun har fået os til at bevare optimismen omkring teknologien, selv når vi har syntes, at det så umuligt ud,” siger Morten Bo Mikkelsen.

Produkt klart i 2018

Morten Bo Mikkelsen og Jakob Boss Skårhøj har været i gang i snart tre år, og derfor har de sat en deadline for, at de skal have en fuldt fungerende prototype klar i foråret 2018.

“Svineproduktion er en kæmpe forretning i Danmark, og den høje pattegrisedødelighed er et stort problem for branchen, så der ligger et kæmpe potentiale i at kunne reducere det her tab. Desuden har vores løsning en stor dyrevelfærdsmæssig gevinst, da det ikke er praktisk at have en produktion, hvor så mange liv går tabt,” forklarer Morten Bo Mikkelsen.

Fakta om projektet:

Farrowtech har lavet et system til videoovervågning, som skal informere landmanden om fødselsprocessen og særligt om, hvis der går for lang tid mellem to fødsler. Alexandra Instituttet har bidraget med en billedbehandlings-algoritme, der detekterer, når en pattegris bliver født. Farrowtech har blandt andet fået støtte gennem InnoBooster-ordningen samt Alexander Foss’ Industrifond.

Teknologibeskrivelse og film kan ses her http://farrowtech.dk/technology/