使用FLIR红外热像仪在奶牛场进行自动化健康检查
随着现代农场的日益工业化，它们在结构上越来越趋同于工厂。如今的农场主花在劳动力工作方面的时间越来越少，而是更多地通过计算机工作。在这种情况下，优秀的自动化监控系统成为确保质量和连续性的必需配置。位于瑞典林雪平市的Agricam公司就意识到了这一点，该公司利用FLIR红外热像仪开发了一套奶牛自动化监控系统。
Agricam创始人Ellinor Eineren解释称：“乳牛养殖业目前面临的其中一个严重问题是一种称作乳腺炎的疾病，其症状是奶牛乳腺持续发炎，这种可能致命的乳腺感染是常见的奶牛疾病，如果早期诊断出来，很容易治疗。通常，只需更频繁地为受感染乳牛挤奶以确保引起感染的细菌繁殖的乳腺中留下极少奶或无奶，这使得奶牛的自然防御系统能够杀死侵入的细菌，避免发展成临床上明显的乳腺炎。”
Eineren称传统人工挤奶法能相对更容易诊断出发展中的乳腺炎。“这种疾病可通过血流量增加（发炎的常见症状）引起的乳房温度上升进行识别，而奶农积累了察觉这些症状的丰富实践经验。在现代，这并不容易，因为如今挤奶常常由挤奶机完成，而非人工挤奶。”
倒掉的牛奶
由于在大多数现代化奶牛场，挤奶不再人工完成，奶农便无法感觉到发展中的乳腺炎引起的乳腺温度上升。“这是挤奶业面临的重大问题，乳腺炎会引起奶牛乳腺疼痛不适，必须使用抗生素治疗。这不仅仅导致医药成本。由于严格的欧洲法规，挤出的牛奶不得不倒掉，直到奶牛体内的抗生素药物残留完全排干净。”
估算数值不尽相同，但是可以确定的是，欧洲奶农每年治疗奶牛乳腺炎的总费用可达数千万欧元。“我十分震惊地发现，平均每位奶农每年因奶牛乳腺炎损失可达20,000至60,000欧元，这是一大笔费用。因此，我们打算寻找一种解决方案——基于热成像技术的自动化早期检测系统，以解决这一问题。”
炎症检测工具
世界各地的兽医使用手持式红外热像仪检测家畜的炎症。从牛马到猫狗，红外热像仪正成为越来越受动物健康专业人士认可的炎症和其它健康问题的诊断工具。“但是，在这类应用情况下，必须得有一位操作人员在现场手动记录图像并分析热图像数据。据我所知，尚没有能自动完成这项任务的系统。”
正因为如此，Eineren和Agricam公司开发了一款称作CaDDi（牛病诊断的缩写）的专利系统。我们与位于林雪平市的FLIR产品经销商Termisk Systemteknik合作，测试这款产品的可行性。我们首先要做的事情是，通过使用FLIR P660红外热像仪手动记录奶牛乳腺热图像并与来自瑞典国家兽医研究所的兽医合作分析产生的热图像，确定红外热像仪能否用于检测乳腺炎。”
利用先进算法自动分析
Eineren继续道，“下一步是构建一个能自动完成检测的系统，但是说起来容易做起来难，并非热图像中的每一处较热区域都表示发生炎症。动物体温自然波动，并且个体动物热图形之间有着如此多微妙的差异。因此，我们需要先进的分析功能，以避免无用报警。在这方面，我们的合作伙伴Termisk Systemteknik的专业知识让我们受益匪浅。”
Termisk Systemteknik的首席执行官Stefan Sjökvist表示，“Termisk Systemteknik拥有30余年从事各种图像分析（包括热图像分析）的经验，但是就这种特殊应用而言，我们仍面临巨大挑战，我们需要考虑个体动物的特殊热属性，以便获得准确的结果。”
FLIR A310红外热像仪
Sjökvist和他的同事在林雪平市附近一家奶牛场的挤奶机侧面坚固耐用的防水外壳中安装了两台FLIR A310红外热像仪。“FLIR A310红外热像仪具有50mK的热灵敏度和320×240像素的分辨率，完全能提供该应用所需的细节丰富的热图像和热数据，”Sjökvist解释道。
这两台FLIR A310红外热像仪记录为期6个月的奶牛乳腺热图像。利用置于RIFD项圈中的识别系统——自动挤奶机的一部分，为每头奶牛创建热图像数据库。“软件利用数据库确定每头奶牛的正常热图形，通过将新获取的读数与先前记录的数据对比，该系统如今能够准确检测表明奶牛患有乳腺炎的热异常，并且这款自我学习系统的精确度会随着数据库扩大不断提高。”
检测其它健康问题
据Sjökvist称，他们计划将该系统扩展到其它健康问题。“这项技术甚至能够在动物表现出任何临床症状之前检测出各种健康问题，如其它类型的炎症、神经损伤、骨骼问题或损伤。”Eieren持一致看法。“该产品目前面向CaDDi乳腺炎领域，但是未来其它疾病和其它动物的模块也会相继开发出来。我们与来自瑞典国家兽医研究所的兽医密切合作，验证所有当前模块和未来模块的精确度。”
比较红外热像仪供应商
“在概念开发的早期阶段，我们比较了当今市面上可用的热成像产品，很快发现市场上没有其它供应商的热成像解决方案像FLIR公司的热成像解决方案那样，能在提供高性能的同时具有出色的性价比。”
