Cientistas da Embrapa fazem o primeiro estudo explorando a viabilidade do uso de imagens oblíquas para monitoramento de gado. Tanto estas quando tecnologias de aprendizado profundo (deep learning), como as redes neurais computacionais, revelam-se promissoras para a detecção e contagem de gado no pasto com drones.
Artigo
É o que mostra o artigo Cattle Detection Using Oblique UAV Images (Detecção de gado usando imagens UAV oblíquas). O material foi publicado em dezembro pela revista Drones. A sigla em inglês UAV refere-se a veículos aéreos não tripulados (vants).
“Entretanto, o uso prático ainda é um desafio, devido às características particulares dessa aplicação, como a necessidade de rastrear alvos móveis. Além disso, as áreas que precisam ser cobertas são extensas na maioria dos casos.”
O porém vem dos pesquisadores Jayme Garcia Arnal Barbedo e Luciano Vieira Koenigkan, da Embrapa Informática Agropecuária (SP), e Patrícia Menezes Santos, da Embrapa Pecuária Sudeste (SP), autores do artigo. Os cientistas investigaram o uso de um ângulo inclinado da câmera do drone para aumentar a área coberta pelas imagens. Isso minimizaria os problemas no rastreamento.
Imagens
A captura das imagens sob uma visão oblíqua, ao ampliar a cobertura, reduz o número de voos exigidos para a atividade, especialmente em áreas extensas. Portanto, diminui os efeitos prejudiciais do movimento dos animais e das mudanças nas condições ambientais. Estudos que empregam vants para o monitoramento de gado quase sempre usam imagens capturadas na posição perpendicular ao solo.
Resultados experimentais indicam que imagens oblíquas podem ser usadas com sucesso sob certas condições. No entanto, têm limitações práticas e técnicas que devem ser observadas.
Essas limitações referem-se às obstruções de visão, à determinação das bordas exatas da região considerada nas imagens. Há também distorções geométricas e de cores, entre outras.
Investigações futuras devem incluir uma análise de custo-benefício para estimar vantagens potenciais das imagens oblíquas em comparação com as medidas necessárias para reduzir os obstáculos práticos. Os experimentos foram realizados com o objetivo de detectar animais, uma etapa intermediária para a contagem do rebanho.
Contagem precisa
A parte prática do trabalho realizou-se nos sistemas extensivo, intensivo e de integração Lavoura-Pecuária (ILP). Ocorreu na fazenda Canchim, sede da Embrapa Pecuária Sudeste.
Segundo Patrícia Santos, o papel da Embrapa Pecuária Sudeste é ajudar a identificar os gargalos que podem surgir quando o pecuarista aplicar a ferramenta no dia a dia da fazenda.
Também indicar qual é a real necessidade de um potencial usuário desse produto. Além de estimar a margem de erro aceitável. “Um levantamento para fins de inventário não permite erro. Já no caso da contagem de gado para o manejo, pode ser um pouco mais flexível”, destaca Patrícia.
Tecnologia
Os pesquisadores ressaltam que é fundamental ampliar o conhecimento sobre essas técnicas. Isso para que, no futuro, a tecnologia seja adotada com sucesso no campo.
“Os resultados foram muito bons, mas ainda precisamos de mais avanços para gerar uma tecnologia apta a ser usada por produtores ou prestadores de serviços. Acredito que estamos no caminho certo”, avalia Barbedo.
Ele estima que o monitoramento com drones para contagem automática dos animais ocorra em cerca de dois a três anos. A metodologia pode ser usada também, no futuro, para o monitoramento voltado à saúde animal. Por exemplo, a detecção de doenças e anomalias e eventos como prenhez. Para isso, o horizonte é de cinco anos.
No caso de monitoramento de gado, as aplicações incluem detecção e contagem de animais, reconhecimento de espécimes. Além de medição da distância entre a vaca e o bezerro, e determinação do comportamento alimentar.
Um dois mais influentes do mundo
O líder do estudo é o pesquisador Jayme Garcia Arnal Barbedo, da Embrapa Informática Agropecuária. Ele está entre os 100 mil cientistas mais influentes no mundo, segundo a Universidade de Stanford (EUA).
O reconhecimento automático de doenças em plantas usando imagens digitais foi uma das primeiras linhas de pesquisa a que se dedicou na Embrapa. “Na época, poucos grupos de pesquisa aqui e no exterior abordavam o tema. Assim, muitos de meus trabalhos foram pioneiros e serviram de inspiração para pesquisadores ao redor do mundo”, lembra.
“Isso confirma que os esforços despendidos nos últimos dez anos vêm de fato contribuindo para o avanço da agricultura e da ciência brasileira.”
Jayme Garcia Arnal Barbedo
