Využití analýzy obrazu při monitoringu chování dojnic ve stáji

Bc. Denisa Kopecká

Master's thesis

Using of image pocessing for dairy cows behavior monitoring in a pen

Abstract:

Cílem diplomové práce bylo vyhodnotit změny polohy dojnic ve stáji v závislosti na teplotně vlhkostním indexu, denním režimu a přesunu dojnic. Správnost hypotézy byla ověřována analýzou obrazu z kamer umístěných ve dvou skupinách vysokoprodukčních holštýnských dojnic na jedné farmě. Velikost skupin činila shodně po 120 kusech za přibližně stejného laktačního dne a užitkovosti ve skupinách označených 3 a 5. Sledování probíhalo od 27. července 2021 do 5. října roku 2022. Denní režim krav je rozdělen mezi řadu činností. Je to příjem potravy, aktivity spojené s dojením, sociální kontakty a odpočinek. Čas strávený jednotlivými činnostmi může být ovlivněn i řadou vnějších faktorů, zejména teplotou ve stáji, dojením, fotoperiodicitou, krmením, přihrnováním krmiva nebo přesuny dojnic. Dle změn polohy dojnic ve stáji lze usuzovat i míru narušení denního režimu dojnic a stresu. Teplota a vlhkost ve stáji byla snímána pomocí čidel umístěných 3,5 m nad podlahou ve štítě stáje. Tato data se zaznamenávají při každém sepnutí ventilátorů, z těchto dat byl stanoven teplotně vlhkostní index (THI). Dále se zaznamenával čas a datum měření. Údaje o přesunech zvířat a jejich užitkovosti byly staženy z manažerského programu Farmsoft. Videozáznam byl pořízen kamerou umístěnou ve výšce 12 m se zorným úhlem 170º a analyzovanou plochou 30 m². V půlhodinových intervalech se pořizoval záznam, při němž bylo hodnoceno rozmístění zvířat ve vymezených sektorech. Při sledování bylo zjištěno, že při dojení 3x denně stráví dojnice méně času v lehacích boxech oproti režimu s dojením 2x denně. Při 3x denním dojení byl zaznamenán také větší podíl krav v krmišti. Ve dnech, kdy byly prováděny zákroky na kravách fixovaných u žlabu se prodloužila doba pobytu krav v krmišti. Čas strávený v lehacích boxech byl celkově kratší. Ve dnech, kdy byl do skupiny přisunut větší počet nových krav, došlo ke snížení podílu krav v lehacích boxech v dopoledních hodinách, kdy se krávy po nasycení hromadně ukládají k odpočinku. Zvýšil se podíl krav v ostatních sektorech kotce. Během dnů s vysokou hodnotou THI došlo k výraznému snížení podílu krav v lehacích boxech a zvýšení podílu v ostatních částech kotce, především v prostoru kolem napájecích žlabů.

Abstract:

The aim of the thesis was to evaluate the changes in the position of dairy cows in the stable in relation to the temperature-humidity index, daily regime and movement of dairy cows. The validity of the hypothesis was tested by analysing images from cameras placed in two groups of high producing Holstein dairy cows in one farm. Group sizes was 120 cows at approximately the same lactation day and performance in groups labeled 3 and 5. Monitoring was conducted from July 27, 2021 to October 5, 2022. The daily routine of the cows is divided between a number of activitiesThe time spent on each activity can also be influenced by a number of external factors, in particular stable temperature, milking, photoperiodicity, feeding, forage feeding or cow movements. Changes in the position of the cows in the stable can also be used to infer the degree of disturbance to the cows' daily routine and stress. Data about Temperature and humidity was recorded each time the fans were switched on and a temperature and humidity index (THI) was determined from this data. Video footage was taken with a camera placed at 12 m height with a 170º angle of view and an analysis area of 30 m². Each section was divided into four sectors (feedlot, lying boxes, manure corridor and area near the watering troughs). Monitoring showed that dairy cows spend less time in bed boxes during milking 3 times a day compared to twice daily milking. During 3x daily milking, a larger proportion of cows in the feeding area was also recorded. On the days when the procedures were performed on cows fixed at the trough, the period of stay of the cows in the feeding area was extended. The time spent in the lying boxes was shorter overall. On the days when a larger number of new cows were brought into the group, the proportion of cows in the lying boxes decreased in the morning, when the cows were put to rest in bulk after satiety. The share of cows in other sectors of the pen increased. During the days with a high THI value, there was a significant reduction in the proportion of cows in lying boxes and an increase in the proportion in other parts of the pen, especially in the area around the feeding troughs.

Keywords

analýza obrazu, dojnice, chování zvířat, pohoda krav

Keywords

animal comfort, analysis of the image, animal behavior, dairy cow

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Mojmír Vacek, CSc.
• Reader: Marek Vrhel, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Animal Production