СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДА ПОЛОВОЙ ОХОТЫ У ЖИВОТНЫХ ДЛЯ ОСЕМЕНЕНИЯ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДА ПОЛОВОЙ ОХОТЫ У ЖИВОТНЫХ ДЛЯ ОСЕМЕНЕНИЯ

Выданный патент: RU2871044C2 Дата публикации: 2026-09-29 Заявитель / патентообладатель: ГРУП РО-МЭН ИНК. (CA) Классификация: A61D17/00 A61D17/00

Реферат [111] Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу определения периода половой охоты у животных для использования при осеменении. Ограничивают загон, в котором находится группа свиноматок, причем свиноматки этой группы потенциально находятся в периоде половой охоты. Периодически получают изображение вульвы свиноматки из указанной группы свиноматок. Анализируют полученное изображение вульвы с использованием системы управления для заключения на основе изображения, находится ли свиноматка в периоде половой охоты. Формируют базу данных из совокупности изображений, показывающих вульву совокупности свиноматок, в отношении которых известно, что они находятся в периоде половой охоты, и изображений, показывающих вульву совокупности свиноматок, в отношении которых известно, что они не находятся в периоде половой охоты. При этом указанное заключение основывают только на программе, использующей полученное изображение в сравнении с указанной базой данных, и генерируют выходной сигнал нахождения свиноматки в первом периоде половой охоты в ответ на указанное заключение. Повышается автоматизация определения периода половой охоты у животных. 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

Описание [1] Настоящее изобретение относится к способу определения периода половой охоты у животных для использования при осеменении. [2] Предпосылки к созданию изобретения [3] Для эффективного ведения животноводства много внимания уделялось поиску эффективных способов определения, когда рассматриваемое животное находится в периоде половой охоты, так что осеменение в такой ситуации можно осуществлять с более высокой вероятностью успеха. [4] Известно, что для определения периода половой охоты могут быть использованы изменения в подвижности и вообще изменения в поведении животного, включая изменения соотношения между периодами, когда животное стоит, и периодами, когда оно лежит. Кроме того, для такого определения может быть использована температура тела и, в частности, вагинальной области. [5] Однако требуется дальнейшее усовершенствование способов определения периода половой охоты. [6] Настоящее изобретение, в частности, применимо к свиноматкам, в случае которых работник обычно меньше контактирует с животными, так что требуется более автоматизированный способ, который мог бы обеспечить определение периода половой охоты. Однако этот способ может быть применен также к другим животным. [7] Раскрытие сущности изобретения [8] Объектом настоящего изобретения является способ разведения скота, включающий: [9] ограничение области загона, в котором располагается группа свиноматок, причем свиноматки потенциально находятся в периоде половой охоты; [10] подготовка хряка, который находится в изолированной или огороженной области (загончике) или клетке; [11] указанный загон и клетка построены таким образом, что свиноматки в загоне могут входить в тесный контакт с хряком при перемещении хряка или свиноматки; [12] по меньшей мере одно коллекторное устройство для сбора изображений и/или звуков от каждой свиноматки, когда она находится в указанном тесном контакте; [13] и анализ изображений и/или звуков с использованием системы управления для определения, находится ли свиноматка в периоде половой охоты, для осеменения. [14] Предлагаемый здесь способ может, таким образом, использовать либо изображения, снимаемые камерой, либо звуки, издаваемые свиноматкой, либо может объединять анализ обоих наборов данных, собранных, когда свиноматка находится в тесном контакте с хряком. [15] В предпочтительном варианте способа изображения получают путем съемки свиноматки спереди, чтобы показать тело и голову, поскольку они указывают на изменение подвижности и поведения, которые могут служить для определения периода половой охоты. В частности, изображения свиноматки спереди могут быть сняты, когда эта свиноматка находится перед хряком и очень близко к нему, в каком расположении ожидается, что искомые изменения будут наиболее заметны. [16] В предпочтительном варианте способа анализируют изображения для обнаружения движений свиноматки, характерных для периода половой охоты, такие характерные движения определяют путем предварительного анализа движений свиноматок, о которых точно известно, что они находились в периоде половой охоты, и сравнения с полученными в текущий момент изображением или изображениями. Для получения более точных результатов может быть выполнено большое число сравнений с использованием статистического анализа для отбрасывания ошибок. [17] В частности, изображения можно анализировать для обнаружения характерных признаков, известных как индикаторы периода половой охоты, включая: [18] скорость движений, характерных для периода половой охоты. [19] движения тела, характерные для периода половой охоты. [20] движения головы, характерные для периода половой охоты. [21] движения ушей, характерные для периода половой охоты. [22] угловую скорость движения ушей, характерную для периода половой охоты. [23] движения дорсальной области, характерные для периода половой охоты. [24] изменения позы тела, характерные для периода половой охоты. [25] В частности, можно анализировать звуки для обнаружения характерных признаков, известных в качестве индикаторов периода половой охоты, включая: [26] звуки специфичных типов, издаваемые свиноматкой и характерные для периода половой охоты, такие как взвизгивания, хрюканье. [27] частотный спектр звуков, характерный для периода половой охоты. [28] последовательность звуков, характерная для периода половой охоты. [29] Предпочтительно, коллекторное устройство содержит камеру, установленную на аппарате, куда помещают хряка, и направленную на свиноматку, находящуюся рядом с этим аппаратом. [30] В одном из вариантов, аппарат, в который помещают хряка, содержит подвижную конструкцию, а хряка подвозят к свиноматкам, находящимся в индивидуальных загончиках. Обычно, аппарат представляет собой тележку, на которой в клетке находится хряк и которая движется по проходам к свиноматкам, находящимся в загончиках, расположенных вдоль этих проходов. Тележка для хряка, является наилучшим способом сдерживания и контроля крупного хряка, когда он движется от свиноматки к свиноматке. Однако для транспортировки хряка можно использовать и другие средства, например, простую привязь или роботизированное направляющее устройство, к которому привязывают хряка, когда он переходит от свиноматки к свиноматке. [31] В альтернативной конфигурации аппарат для изолирования или ограничения хряка зафиксирован на месте, например, как неподвижная клетка в открытом загоне, где свиноматки могут свободно переходить с места на место и в том числе подходить к хряку, который отдельно ограничен в собственной клетке внутри этого загона. [32] В обоих случаях камера предпочтительно расположена на тележке или на клетке и обращена к свиноматке, изображение которой нужно получить, так что можно получить ряд изображений свиноматки, когда она приближается или уже приблизилась, чтобы использовать эти изображения при анализе движений свиноматки, как это определено выше. [33] Предпочтительно на клетке хряка также установлен микрофон направленного типа для приема, главным образом, звуков, издаваемых свиноматкой и достигающих клетки хряка. [34] Хотя приведенные выше тезисы содержат термин «хряк», понятно, что на него месте может быть фактическое живое животное. Однако такой хряк может представлять собой искусственную конструкцию, которая создает для свиноматки один или несколько стимулов, имитирующих живое животное. В крайнем случае, такой «хряк» может представлять собой просто использование феромонного спрея, чтобы в достаточной степени имитировать настоящего живого хряка. Было установлено, что живое животное более эффективно стимулирует свиноматку для обнаружения периода половой охоты и принятия осеменения. Однако усовершенствования в области имитации стимулов могут позволить избежать необходимости транспортировки или помещения в клетку реального живого и очень крупного животного. [35] В одном из важных вариантов, который может быть использован с каким-либо из приведенных выше тезисов или с каким-либо из свойств, определяемых далее, система управления может различать случаи определения периода половой охоты, требующие простого анализа, и случаи, требующие сложного анализа, где в случае простого анализа генерируют выходной сигнал, указывающий результат определения периода половой охоты у свиноматки, а в случае сложного анализа генерируют выходной сигнал, требующий дополнительного вмешательства прежде, чем будет определен период половой охоты. Иными словами, система может генерировать и обозначать уровень достоверности результата, что позволяет системе переходить к определению периода половой охоты или к указанию, что достоверность мала и что требуется предоставление дополнительных данных. Например, дополнительные данные могут поступать от применения способов, описываемых ниже, или от другого вмешательства работника. В качестве другого примера, работник может быть использован для надавливания на дорсальную область свиноматки в процессе сбора звуков и/или изображений. [36] Результат выполнения такого определения состоит в том, что осеменение осуществляют после приема сигнала, указывающего, что было произведено окончательное определение, так что вероятность успеха процедуры осеменения увеличивается. [37] В качестве другого способа, который может быть использован здесь в качестве отдельной системы или части приведенного выше анализа, предложен способ разведения домашнего скота, содержащий: [38] создание ограниченного загона, где находится группа свиноматок, причем эти свиноматки потенциально находятся в периоде половой охоты; [39] периодический сбор изображений профиля каждой свиноматки сзади; [40] анализ каждого изображения для определения на этом изображении области, показывающей вульву свиноматки; [41] и анализ, с использованием системы управления, изображений указанной области, чтобы определить на основе признаков, относящихся к форме, размеру и/или цвету вульвы, находится ли рассматриваемая свиноматка в периоде половой охоты; [42] генерацию выходного сигнала в ответ на определение, что рассматриваемая свиноматка находится в периоде половой охоты; [43] здесь осеменение может быть произведено после приема сигнала, указывающего, что период половой охоты был определен. [44] Определение, находится ли свиноматка в с периоде половой охоты может быть использовано для определения времени осеменения, либо просто для того, чтобы узнать, что у животного период половой охоты. В некоторых случаях, имеются свиноматки, для которых фермер хочет пропустить цикл периода половой охоты, чтобы оптимизировать результаты воспроизводства; [45] Согласно предпочтительному способу, анализ производится системой управления, использующей программу, которая предварительно анализирует большое число изображений, показывающих область вульвы множества свиноматок, о которых известно, что они находились в периоде половой охоты, и изображений, показывающих область вульвы свиноматок, о которых известно, что они не находились в периоде половой охоты, для генерации данных на основе этих предшествующих изображений, с тем чтобы создать программу, генерирующую, используя эти данные, сигнал для определения периода половой охоты. Таким образом, эта программа, работающая в системе управления, представляет собой нейронную сеть, предварительно обученную характерным признакам для определения присутствия периода половой охоты посредством анализа большого числа изображений области вульвы животных, о которых известно, что они находятся в периоде половой охоты, и животных, о которых известно, что они не находятся в периоде половой охоты. Эта предварительно обучаемая программа может быть сохранена в модуле управления, который может располагаться непосредственно на объекте пользователя или в облаке, для применения к новым изображениям, которые нужно будет анализировать. [46] Хотя указанное выше машинное обучение осуществляется самой системой, заявители настоящего изобретения на основе расширенного анализа изображений обнаружили, что определение периода половой охоты может быть выполнено на основе, например, некоторых визуальных признаков, которые могут быть выделены из изображений. Этих признаки могут включать один или несколько из следующего: [47] -a- текстура вульвы или морщины на ней; это связано со степенью набухания вульвы, поскольку отсутствие морщин является следствием увеличения объема, вызванного переполнением кровью, которая натягивает кожу, уменьшая глубину и представление морщин. [48] -b- высота или ширина вульвы; это также связано со степенью набухания области, поскольку высота и ширина этой области увеличиваются в результате набухания. [49] -c- цвет вульвы; присутствие переполняющей крови ведет к углублению красного цвета, которое можно наблюдать. [50] -d- направленные вовне выступы вульвы. Снова, переполнение области в результате увеличения поступления крови будет действовать, растягивая вульву в направлении от тела, для генерации усиленного эффекта трехмерности (3D), который можно наблюдать даже на двумерном (2D) изображении, снятом или выбранном под подходящим углом. [51] В некоторых случаях, в частности для более старых животных, которые произвели на свет несколько пометов, изменения в области вульвы могут быть менее заметными, так что анализ единственного изображения может не позволить сделать однозначное определение. В таком случае может быть использовано сравнение с предыдущими изображениями того же самого животного для наблюдения изменений во времени, при этом по меньшей мере одно изображение области сравнивают с более ранними изображениями этой же области того же самого животного для использования разницы во времени для осуществления определения. Иными словами, для большого числа свиноматок изменения оказываются достаточно явными, так что присутствие периода половой охоты может быть обнаружено из единственного изображения или из ряда изображений, полученных в одно и то же время, так что они являются репрезентативными для текущего состояния во время теста. Можно понимать, что съемка изображений и процедура определения на их основе осуществляются неоднократно в течение некоторого периода времени, например, ежедневно, для определения периода половой охоты, как только оно началось. Таким образом, за период времени получается ряд изображений для сравнения. В других случаях для определения периода половой охоты необходимо сравнение с более старыми изображениями. Однако это, безусловно, требует, чтобы изображения были ассоциированы с идентификацией животного, что просто осуществляется, если животное находится отдельно, но требуются дополнительные действия, если животное свободно перемещается среди других животных. [52] На первом этапе анализа предпочтительно получают и анализируют несколько изображений заднего профиля для выбора одного или нескольких подходящих изображений, наилучшим образом, показывающих нужную область. Когда камера установлена и сконструирована таким образом, что угол взгляда и позиция этой камеры относительно задней части животного могут изменяться, многие изображения заднего профиля могут быть непригодными для показа области вульвы, так что система управления использует программу для выбора из множества изображений только подходящих изображений и использования этих подходящих изображений для определения периода половой охоты. Как часть этого анализа, для системы необходимо выбрать из всего изображения заднего профиля только относящуюся к делу область вульвы, поскольку часть алгоритма требует сначала определить эту область и выбрать ее на изображении, чтобы можно было произвести дальнейший анализ. Иными словами, после выбора области вульвы необходимо выбрать из подмножества составляющих изображений те, которые наилучшим образом показывают эту область и должны быть использованы для определения периода половой охоты. Затем система оценивает каждое изображение для определения, показывает ли оно положительный или отрицательный результат. После такого определения сравнение всех положительных и отрицательных результатов приведет к окончательному определению состояния и покажет уровень достоверности, указывающий, как много результатов находятся в согласии. Эта информация может быть сделана доступной для оценки, следует ли производить осеменение, иными словами, показывает ли вульва признаки периода половой охоты, либо, требуется ли дальнейший анализ с дополнительными данными. [53] После первого анализа для выбора из изображений заднего профиля ряда в поднабор изображений, которые наилучшим или подходящим образом показывают область вульвы, это множество изображений выбирают и сравнивают для получения результата определения с использованием статистического анализа. [54] В некоторых вариантах, свиноматки находятся в индивидуальных загончиках, а изображения получают посредством камеры, установленной на таком загончике. В таком случае камера может быть установлена в фиксированной позиции на загончике и может быть синхронизирована и включена для съемки изображений заднего профиля многократно с некоторой частотой, определяемой системой, например, ежедневно. Тогда камера может получить несколько изображений заднего профиля для описанного выше анализа. Это учитывает, что животное может не находиться в подходящей позиции или под подходящим углом относительно камеры для получения наилучших изображений заднего профиля. В других случаях изображения снимают подвижной камерой (расположенной на направляющей, управляемой роботом и т.п.), так что не все такие изображения могут быть подходящими. [55] Предпочтительно изображения заднего профиля снимают, когда животное стоит, поскольку это обеспечивает, что область вульвы будет правильно представлена в направлении назад, и располагает эту область вульвы в конкретной позиции на изображении, что облегчает выбор нужных изображений. Кроме того, это положение стоя обеспечивает, что участки этой области будут представлены на изображении согласованным образом, что позволяет осуществлять анализ более эффективно. [56] Поэтому может быть желательно обеспечить, чтобы животное стояло во время съемки изображений или даже побудить животное, посредством некоторой формы физического воздействия, перейти в положение стоя для получения изображения. [57] В некоторых вариантах свиноматки не ограничены в индивидуальных загончиках, так что они могут перемещаться свободно. В таком случае изображения можно получать посредством камеры, установленной в подходящем месте, например, на кормушке или поилке, часто посещаемых свиноматками. Это может быть пункт демонстрации хряка с окошком, чтобы свиноматки видели хряка для достижения полового возбуждения. При таком подходе, каждая свиноматка попадает в поле зрения камеры в случайные моменты времени и может быть сфотографирована каждый раз, когда она входит в рассматриваемую область. В одном из вариантах необходимо в такой ситуации нанести идентификатор на снимаемое животное, чтобы это животное можно было идентифицировать для осеменения. Таким образом, в этом случае животные могут быть помечены с использованием считываемой метки, такой как закрепляемый на ухе радиоидентификатор (RFID). Этот идентификатор также может быть использован для описанного выше сравнения с данными предыстории. [58] В качестве альтернативы, когда идентификационная информация отсутствует, после определения готовности на свиноматку может быть нанесена метка, которая является объектом для определения с целью последующего осеменения этой свиноматки. Такие системы маркировки с использованием напыления краски или штемпеля имеются и могут быть активизированы для маркировки рассматриваемой свиноматки. Это особенно эффективно, когда снимающая камера расположена на отсеке-кормушке, имеющем стенки, ограничивающие одно животное за раз, так что только единственное животное может войти в отсек, может быть ограничено стенками в подходящей ориентации для съемки, сфотографировано, и может быть выполнено определение периода половой охоты прежде, чем это животное вернется назад в стадо. В качестве альтернативы, между двумя зонами, такими как зона отдыха и зона кормежки, может быть создана дорожка, на которой временно удерживают животное до завершения необходимых действий прежде перехода в следующую зону. [59] В некоторых случаях система может быть реализована в виде программы, которая может быть применена к существующей системе получения изображения, такой как мобильный телефон. В этом случае изображения можно снимать вручную работником, который держит устройство для получения изображения, при этом этот работник предоставляет информацию о рассматриваемом животном для хранилища данных и выбирает изображения, которые нужно снять. Из этих изображений система управления выбирает изображения указанной интересующей области для использования и на основе этих выбранных изображений определяет период половой охоты для передачи работнику. В других случаях система управления может быть частью автономной системы, содержащей камеру, процессор для определения периода половой охоты и интерфейс для связи с работником. В обоих случаях система управления может быть построена для предоставления данных относительно определения периода половой охоты для нескольких свиноматок в систему содержания свиноматок. [60] Как подробно поясняется выше, предлагаемый способ использования изображений может быть применен в сочетании с предоставлением хряка, который ограничен в станке, причем область загона, где находятся свиноматки, и система станка, ограничивающего свободу хряка, организованы так, что свиноматки в загоне могут входить в тесный контакт с хряком в результате перемещения хряка или свиноматок. [61] Краткое описание чертежей [62] Один из вариантов настоящего изобретения будет теперь описан в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых: [63] Фиг. 1 представляет упрощенный вид в плане скотного двора в животноводческом хозяйстве, показывающий конфигурацию, используемую в первом варианте способа согласно настоящему изобретению. [64] Фиг. 2 представляет упрощенный вид в плане скотного двора в животноводческом хозяйстве, показывающий конфигурацию, используемую во втором варианте способа согласно настоящему изобретению. [65] Фиг. 3 представляет логическую схему, показывающую этапы первого варианта способа согласно настоящему изобретению. [66] Фиг. 4 представляет упрощенный вид в плане скотного двора в животноводческом хозяйстве, показывающий конфигурацию, используемую в третьем варианте способа согласно настоящему изобретению. [67] Фиг. 5 представляет иллюстрацию одного примера изображения животного на виде сзади, используемого в третьем варианте способа согласно настоящему изобретению. [68] Фиг. 6 представляет иллюстрацию одного примера изображения области животного, взятого с Фиг. 5 и используемого в третьем варианте способа согласно настоящему изобретению. [69] Фиг. 7 представляет логическую схему, показывающую этапы третьего варианта способа согласно настоящему изобретению. [70] Осуществление изобретения [71] На Фиг. 1 показаны компоненты, используемые в способе разведения скота. Область 10 загона содержит несколько расположенных бок о бок секций 11 спаривания для изолированного содержания свиноматок. Эти секции расположены ряд вдоль прохода 14. [72] Секции образованы стенками секций из сваренных штанг с кормушкой 12 вдоль передней стенки, так что животные остаются изолированными в этих секциях в течение периода размножения. В эти секции помещают группу свиноматок, причем эти свиноматки потенциально находятся в состоянии эструса. [73] Хряк помещен на подвижную тележку 15 на колесах 16, так что тележка может двигаться на этих колесах по проходу 14 и подходить к каждой свиноматке по очереди, так что каждая свиноматка при этом может войти в тесный контакт с хряком в результате движения хряка. Подходящая тележка показана в более ранних патентах США: US 6196975 (Labrecque), выданном 6 марта 2001 г., и US 6508202 (Kleinsasser), выданном 21 января 2003 г. Оба патента принадлежат настоящему заявителю, и описания этих патентов включены сюда посредством ссылки. [74] Тележка несет камеру 17 и микрофон 18, установленные в фиксированной позиции на тележке, так что камера снимает изображения, а микрофон собирает звуки, издаваемые каждой свиноматкой, когда она находится в тесном контакте с хряком. Таким образом, камера и микрофон расположены в подходящем месте на раме тележки, чтобы быть направленными в требуемую позицию, когда тележка выставлена относительно секции с свиноматкой. [75] Полученные изображения и звуки передают по проводам или по радио в систему 19 управления, которая анализирует данные, как описано ниже, чтобы определить, находится ли свиноматка в состоянии эструса для осеменения. [76] Как показано на логической схеме, представленной на Фиг. 3, предлагаемый способ использует либо изображения от камеры, либо звуки, издаваемые свиноматкой, или может объединять анализ обоих наборов данных, где изображения и звуки собраны, когда свиноматка находится в тесном контакте с хряком. Этапы способа показаны подробно на Фиг. 3. [77] Согласно предпочтительному способу, изображения снимают спереди свиноматки как вида спереди, чтобы показать тело и голову, поскольку эти части являются показательными для выявления изменений подвижности и поведения, которые в свою очередь позволяют определить состояние эструса. В частности, изображения вида свиноматки спереди могут быть сняты спереди, когда эта свиноматка находится в непосредственной близости к передней части хряка, где ожидается, что изменения будут наиболее заметными. [78] Как показано на Фиг. 3, эти изображения анализируют для выявления движений свиноматки, характерных для периода половой охоты, каковые характерные движения были определены при предшествующем анализе свиноматок, про которых известно, что они были в состоянии эструса, и сравнивают полученные в текущий момент изображение или изображения с материалом из базы данных. Для получения более точных результатов можно произвести множество сравнений, используя статистический анализ для отбрасывания ошибок. [79] В частности, изображения можно анализировать для обнаружения характерных признаков, известных как индикаторы периода половой охоты, включая: [80] скорость движений, характерных для периода половой охоты, [81] движения тела, характерные для периода половой охоты, [82] движения головы, характерные для периода половой охоты, [83] движения ушей, характерные для периода половой охоты, [84] угловую скорость движения ушей, характерную для периода половой охоты, [85] движения дорсальной области, характерные для периода половой охоты, [86] изменения позы тела, характерные для периода половой охоты. [87] В частности, можно анализировать звуки для обнаружения характерных признаков, известных в качестве индикаторов периода половой охоты, включая: [88] звуки специфичных типов, издаваемые свиноматкой и характерные для периода половой охоты, такие как взвизгивания, хрюканье, [89] спектральный состав (частоты) звуков, характерный для периода половой охоты, [90] последовательность звуков, характерную для периода половой охоты. [91] Как показано на Фиг. 2, свиноматки могут свободно перемещаться по загону 20, переходя по своему желанию к кормушке 21, поилке 22 или в область отдыха. Клетка 23 для хряка неподвижно закреплена на месте в открытой огороженной области, где свиноматки могут свободно переходить с места на место и в том числе подходить к хряку, который помещен отдельно в собственную клетку в этой огороженной области. В таком случае камера 24 и микрофон 25 установлены на клетке в такой позиции, где они обращены к свиноматке, когда она подходит к клетке с хряком спереди от хряка. При таком подходе может быть получен ряд изображений свиноматки по мере ее приближения для использования этих изображений при анализе движений свиноматки, как показано на Фиг. 3. Как показано на Фиг. 2, установлены короткие разделительные стенки 25A и 25B, выступающие вперед от клетки с хряком по обе стороны от свиноматки, когда она стоит перед хряком, так что получают и анализируют сигналы только от одного животного отдельно от других животных, находящихся в той же самой общей области (загоне). [92] Микрофон 25 представляет собой продолговатый направленный микрофон для приема главным образом звуков, издаваемых свиноматкой, находящейся непосредственно возле клетки с хряком, и отбрасывания звуков, исходящих из других участков загона, например, от других свиноматок. [93] Как показано на Фиг. 3, система управления способна различать ситуации, когда определение периода половой охоты требует простого анализа и когда сложного анализа; при простом анализе: генерируется выходной сигнал, указывающий на определение периода половой охоты, а при сложном анализе: генерируется выходной сигнал, требующий дополнительного вмешательства прежде, чем может быть сделано определение периода половой охоты. Иными словами, система может генерировать и указывать уровень достоверности результата, что позволяет системе сразу переходить к определению периода половой охоты или к указанию, что достоверность мала и требуется предоставление дополнительных данных. Например, дополнительные данные могут поступать в ответ на запрос, исходя из способов, описываемых ниже, или исходя из другого вмешательства работника. В качестве другого примера, работник может быть использован для нажатия на дорсальную область свиноматки в о время сбора звуков и/или изображений. [94] Результат выполнения такого определения состоит в том, что осеменение осуществляют после приема сигнала, указывающего, что было выполнено окончательное определение, так что вероятность успеха процедуры осеменения увеличивается. [95] Согласно другому способу, как показано на Фиг. 4 – 7, создан загон 30, в котором находится группа свиноматок, причем эти свиноматки потенциально находятся в состоянии эструса. Этот загон 30 имеет две раздельные секции 31 и 32, куда свиноматка может войти, чтобы поесть из кормушки 33 или попить из поилки 34. Эти секции обычно построены так, что свиноматка может войти в секцию только в одиночку, а другие свиноматки при этом не могут войти в заднюю часть секции. Каждая секция несет неподвижную камеру 35, работающую для периодической съемки изображений заднего профиля каждой свиноматки, когда эта свиноматка входит в секцию. Поскольку все свиноматки должны периодически есть, изображения всех этих свиноматок будут сняты системой съемки изображений в течение дня. В таком случае каждая свиноматка подходит к камере 35 в случайные моменты времени и ее изображение может быть снято каждый раз, когда она входит в рассматриваемую зону. В одном из вариантов, в такой ситуации необходимо нанести идентификатор на животное, изображение которого снимают, чтобы это животное можно было идентифицировать для осеменения. Таким образом, в этом случае животные могут быть помечены с использованием считываемой метки, такой как закрепляемый на ухе радиоидентификатор (RFID), обнаруживаемый считывателем 37 меток в секции 31. [96] Как показано на представленной на Фиг. 7 логической схеме, где этапы способа показаны подробно, система управления принимает сигналы от камер и выполняет ряд этапов, как представлено на схеме, для анализа изображений, чтобы определить состояние эструса. [97] Таким образом, каждое изображение заднего профиля, показанное на Фиг. 5, анализируют с использованием системы управления, как показано на Фиг. 7, для определения области на изображении, как это представлено на Фиг. 6, показывающем вульву свиноматки. [98] В некоторых случаях логическая схема может немного отличаться в зависимости от конкретного способа, используемого для анализа изображения. Один из способов может не нуждаться в выборе области вульвы из изображения большего размера прежде выбора подходящих изображений. Выбор подходящих изображений для анализа может быть сделан на основе других критериев в зависимости от углов съемки изображений, ориентации животного в момент съемки изображений и т.п. для обеспечения использования наилучшего изображения для анализа. [99] Таким образом, изображения области вульвы, показанной на Фиг. 5, анализируют для определения, находится ли свиноматка в периоде половой охоты, подходящем для осеменения, на основе признаков, относящихся к форме, размеру и/или цвету вульвы. Как указано выше, это можно сделать после того, как будут выбраны подходящие изображения для извлечения искомой области из изображения большего размера. Либо можно анализировать целое изображение, не выбирая из него какую-либо область. Подходящие изображения для анализа можно выбирать, чтобы отбросить некоторые, которые не подходят из-за углов или ориентации или позиции животного в зависимости от способа, каким получены эти изображения. [100] Далее генерируют выходной сигнал, указывающий, что был определен период половой охоты, так что осеменение производится на основе приема этого сигнала. [101] Согласно предпочтительному варианту способа, система управления осуществляет анализ с использованием программы, которая сравнивает полученные данные с ранее собранными данными, показывающими область вульвы нескольких свиноматок, о которых точно известно, что они находились в периоде половой охоты. Таким образом, программа, работающая в системе управления, представляет собой нейронную сеть или другой алгоритм машинного обучения, который был предварительно обучен характерным признакам для определения присутствия периода половой охоты путем анализа большого числа изображений области вульвы животных, про которых известно, что они находятся в периоде половой охоты, и животных, о которых известно, что они не находились в периоде половой охоты. Эта предварительно обучаемая программа сохранена в модуле управления для применения к новым изображениям, которые нужно будет анализировать. Либо это может быть даже классический алгоритм, не являющийся алгоритмом машинного обучения, с использованием классических способов машинного зрения. [102] На первом этапе анализа предпочтительно получают и анализируют множество изображений заднего профиля с целью выбора одного или нескольких подходящих изображений, показывающих интересующую область наилучшим образом. Система управления использует некую программу для выбора из всей совокупности изображений тех, которые подходят, и для использования выбранных изображений при определении периода половой охоты. Как часть этого анализа, в некоторых случаях для системы необходимо выбрать из всего изображения заднего профиля только относящуюся к делу область вульвы, поскольку часть алгоритма требует сначала определить эту область и выбрать ее на составляющей изображения, чтобы можно было произвести дальнейший анализ. Затем система оценивает каждое изображение для определения, показывает ли оно положительный или отрицательный результат. После такого определения сравнение всех положительных и отрицательных результатов приведет к окончательному определению состояния и покажет уровень достоверности, указывающий, как много результатов находятся в согласии. Эта информация может быть сделана доступной для оценки, следует ли производить осеменение, либо, требуется ли дальнейший анализ с дополнительными данными. [103] Один анализ, который может быть использован для квалификации изображения основан на определении чистоты вульвы системой анализа. В этом случае фермеру может быть передано предупреждение, если область вульвы оказывается слишком грязной и потому обладает потенциалом для получения плохого результата. В таком случае изображения могут быть отброшены, а фермеру может быть передан сигнал, что необходимы действия для очистки указанной области прежде, чем может быть сделано подходящее точное определение. [104] На следующем этапе анализа определение размера может быть выполнено не на основе фактических измерений, а на основе сравнения размера вульвы с определимой областью заднего профиля свиноматки, например, размером крестца или размером всей области животного, видимой на сфотографированном виде сзади или заднем профиле. Таким образом, этот анализ может определить отношение площадей двух областей, выбранных системой съемки изображения, и определить изменения этого отношения, происходящие, когда животное переходит в период половой охоты. [105] После завершения первого этапа анализа для выбора из всей совокупности изображений заднего профиля подмножества изображений, являющихся наилучшими или наиболее подходящими для демонстрации области вульвы, эти несколько изображений интересующей области выбирают и сравнивают для определения периода половой охоты с использованием статистического анализа. [106] В показанной на Фиг. 1 альтернативной конфигурации камера 50 расположена в задней части секции 11, чтобы производить съемку изображений, находящегося в этой секции животного, как в присутствии хряка на тележке, так и без него. Изображения заднего профиля предпочтительно снимают, когда животное стоит, поскольку это обеспечивает, что область вульвы будет правильно представлена в направлении назад и что эта область вульвы находится в конкретной позиции на изображении, что позволяет легче выбирать эту область. Таким образом, это положение обеспечивает, что части рассматриваемой области будут представлены на изображении согласованным образом, что позволяет осуществлять анализ более эффективно. [107] Камера 50 и ассоциированная система управления, таким образом, работают для получения или выбора изображения, когда животное стоит. Иными словами, можно осуществлять мониторинг животного, чтобы в секции, как показано на Фиг. 1, определить, когда животное стоит, для съемки изображений, или использовать стимулирующий элемент 51, установленный на стенке секции, чтобы побудить животное, посредством физического стимулирования, перейти в положение стоя для получения изображений. В альтернативном варианте, можно снимать изображения периодически и просто отбрасывать изображения, если система определит, что животное не стоит. [108] Когда на животном отсутствует идентификационная информация, и, как показано на Фиг. 4, это животное может свободно перемещаться по загону, тогда после определения периода половой охоты на свиноматку, для которой определен период половой охоты, в секции 32 может быть посредством маркера 36 нанесена метка для последующего осеменения. Такие системы маркировки посредством напыления краски или штемпеля известны и общедоступны и могут быть использованы для маркировки свиноматки, чтобы показать, что определено, что она находится в периоде половой охоты. [109] Следует отметить, что момент осеменения может быть смещен во времени относительно момента анализа, который определяет период половой охоты. Фактическое время периода половой охоты может быть в некоторых случаях задержано относительно анализированных и обнаруженных видимых изменений внешнего вида вульвы. На деле внешний вид вульвы обычно изменяется за какое-то время прежде проявления рефлекса активной течки (который обычно используется для определения периода половой охоты у свиноматок) и иногда это изменение внешнего вида сохраняется в течение еще нескольких дней после исчезновения рефлекса активной течки (эструса). Поэтому внешний вид вульвы является хорошим индикатором присутствия периода половой охоты, но не обязательно представляет хороший способ нахождения фактического момента для осеменения. Однако внешний вид можно использовать для подтверждения, что период половой охоты приближается или начинается. После этого можно применить другую систему, такую как способ анализа изображения/звука, описанный выше, для лучшего определения требуемого момента осеменения. В альтернативном варианте, система получения изображений вульвы может быть использована для извещения о событиях периода половой охоты, для которых предпочтительно не проводить осеменение. Обнаружение таких событий периода половой охоты очень важно при работе с молодыми или новыми свиноматками, поскольку фермер может захотеть осеменять их со второго периода половой охоты и тем самым пропустить первый период половой охоты для обеспечения лучшей зрелости животного. Таким образом, важно обнаружит первый и второй период половой охоты и не пропустить их, поскольку в противном случае животное станет слишком старым при первом осеменении, что снижает фертильность в течение всей жизни. [110] Поскольку в изобретение, как оно описано выше, могут быть внесены разнообразные модификации и может быть создано множество на вид широко отличающихся один от другого вариантов этого изобретения, находящихся в пределах смысла и объема изобретения без отклонения от этих смысла и объема изобретения, предполагается, что все сведения, содержащиеся в прилагаемом описании, следует толковать только как иллюстративные, а не в ограничительном смысле.

Формула 1. Способ генерирования выходного сигнала нахождения свиноматки в периоде половой охоты, характеризующийся тем, что ограничивают загон, в котором находится группа свиноматок, причем свиноматки этой группы потенциально находятся в периоде половой охоты; периодически получают изображение вульвы свиноматки из указанной группы свиноматок; анализируют полученное изображение вульвы с использованием системы управления для заключения на основе изображения, находится ли свиноматка в периоде половой охоты; формируют базу данных из совокупности изображений, показывающих вульву совокупности свиноматок, в отношении которых известно, что они находятся в периоде половой охоты, и изображений, показывающих вульву совокупности свиноматок, в отношении которых известно, что они не находятся в периоде половой охоты, при этом указанное заключение основывают только на программе, использующей полученное изображение в сравнении с указанной базой данных, и генерируют выходной сигнал нахождения свиноматки в первом периоде половой охоты в ответ на указанное заключение. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный анализ выполняют с помощью системы управления с использованием программы, при этом предварительно выполняют анализ большого числа изображений, показывающих вульву свиноматок, о которых известно, что они находились в периоде половой охоты, и свиноматок, о которых известно, что они не находились в периоде половой охоты, для формирования данных на основе этих предшествующих изображений, с тем чтобы создать программу, которая, используя эти данные, генерирует сигнал, чтобы сделать указанное определение. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что указанное заключение основано на признаках, которые включают текстуру вульвы или морщины на ней. 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанное заключение основано на признаках, которые включают высоту или ширину вульвы. 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанное заключение основано на признаках, которые включают сравнение размера вульвы с определяемой областью вокруг вульвы свиноматки. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанное заключение основано на признаках, которые включают цвет вульвы. 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанное заключение основано на признаках, которые включают направленные наружу выступы вульвы. 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором выполняют анализ изображений, чтобы выбрать для анализа область на изображении, показывающую вульву свиноматки. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анализируют изображения заднего профиля, чтобы выбрать одно или более одного подходящих изображений, наилучшим образом показывающих вульву. 10. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что свиноматки находятся в индивидуальных загончиках и изображения получают с использованием камеры, установленной на загончике. 11. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что свиноматки не изолированы в индивидуальных загончиках, а изображения получают посредством камеры, установленной в месте, которое часто посещают свиноматки. 12. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что обеспечивают наличие системы идентификации свиноматок, изображения которых получают. 13. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что после того как определен период половой охоты, на свиноматку, в отношении которой сделано это определение, наносят метку для последующего осеменения. 14. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что система управления представляет собой часть автономной системы, содержащей камеру, процессор для выполнения указанного определения и интерфейс для связи с работником. 15. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что система управления передает данные, относящиеся к указанному определению, для совокупности свиноматок, в систему содержания свиноматок. 16. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что изображения снимают вручную, работник держит устройство для съемки. 17. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором обеспечивают наличие хряка, который изолирован в отдельной клетке, при этом указанные загон и клетка расположены таким образом, что свиноматки в загоне имеют возможность входить в тесный контакт с хряком при перемещении хряка или свиноматки. 18. Способ по п. 17, в котором обеспечивают наличие по меньшей мере одного коллекторного устройства для сбора изображений и/или звуков от каждой свиноматки, когда она находится в указанном тесном контакте, и с использованием указанной системы управления анализируют изображения и/или звуки для определения, находится ли свиноматка в периоде половой охоты. 19. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что система управления способна различать ситуации, когда определение периода половой охоты требует простого анализа и сложного анализа, при этом при простом анализе генерируют выходной сигнал, указывающий на определение периода половой охоты свиноматки, а при сложном анализе генерируют выходной сигнал, требующий дополнительного вмешательства, прежде чем будет сделано определение периода половой охоты. 20. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что после приема указанного выходного сигнала, указывающего, что определение сделано, осуществляют осеменение.