陕西
日前，西北农林科技大学信息工程学院王美丽教授团队携手清华大学、南方科技大学，重磅发布一项突破性研究成果——成功构建全国首个萨能奶山羊专用三维扫描数据集与参数化模型，实现了仅凭单张图像即可自动完成羊体三维重建与体尺测量的技术跨越，为奶山羊产业插上了智能化“翅膀”。
作为世界顶级产奶品种，萨能奶山羊的体型外貌与产奶性能息息相关，精准测量是其遗传改良和现代化饲养的关键“密码”。然而，传统人工测量不仅耗时耗力，还常因羊只应激躁动、操作手法差异导致误差频发，难以满足现代精准养殖的迫切需求。现有SMAL等通用动物三维模型因基于玩具数据训练，与真实奶山羊体型特征相去甚远，实用性大打折扣。
面对这一行业痛点，王美丽团队创新打造了一套“八视角RGBD同步采集系统”。该系统采用走廊式布局，配备8台微软Azure Kinect深度相机——1台俯视、7台环绕，宛如机场安检通道，可在不打扰羊只的前提下，精准捕捉它们站立、行走、转头、低头等自然姿态下的动态三维信息。团队历时采集55只6至18月龄萨能奶山羊的高质量数据，构建约3200个三维扫描模型，成就了当前奶山羊三维建模领域最完善的数据集之一。
在此基础上，团队量身打造了萨能奶山羊专属参数化模型：构建41个骨骼关节的精细骨架，将乳房区域建模精度推向新高度，模型顶点数达13815个。通过主成分分析，团队成功提炼出体型大小、胸宽、乳房发育程度等关键维度，让模型能够“读懂”萨能奶山羊的体型密码。
实验结果令人振奋：该模型自动测量体长、体高、胸宽、胸围、臀宽、臀高六项指标的平均绝对误差仅1.90厘米，较现有SMAL模型实现大幅下降；即便仅凭单张RGBD图像，三维重建误差也在同类模型中效果达到最优。
“这项技术将成为养殖户的‘智能管家’，帮助快速评估每只羊的体型发育，更为育种专家筛选优质种羊提供精准数据支撑。”王美丽教授表示。未来，团队将持续优化遮挡感知算法，拓展至更多羊品种，让基于三维视觉的精准养殖技术惠及更广阔的天地。
编辑｜高瑜审核｜赵允
来源｜杨凌发布
作者｜王学锋、吉燕、 耿苏强
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