Warmtecamera en app helpen klauwproblemen sneller opsporen
Klauwproblemen hebben een negatieve impact op het welzijn van de koe omdat een klauwprobleem kan leiden tot kreupelheid, en dat heeft zware economische gevolgen voor het bedrijf. De ontwikkeling van een betaalbare intelligente smartphone app – in het project ClawCare – kan in de toekomst helpen om problemen sneller op te sporen.
Melkveehouders onderschatten nog te vaak de klauwproblematiek en kreupelheidsstatus op hun bedrijf. De onderzoeksinstellingen UGent, ILVO, Inagro, Hooibeekhoeve en HoGent willen daarom de huidige bedrijfspraktijk van detectie en behandeling significant verbeteren.
In het nieuwe project ClawCare, dat zal lopen van 2020 tot en met 2023 wil men klauwproblemen bij melkkoeien opsporen via de ontwikkeling van een betaalbare intelligente smartphone app. “We gebruiken daarvoor mobiele warmtecamera’s. Daarnaast willen we een bijhorend zelflerend beeldverwerkingsalgoritme ontwikkelen”, legt projectverantwoordelijke Stephanie Van Weyenberg (ILVO) uit.
Warmtecamera is nuttige hulp
“De gamechanger is dat er door de landbouwer hanteerbare mobiele infraroodcamera’s met thermografie als eerstelijnshulpmiddel kunnen worden ingeschakeld. Die zijn tegenwoordig immers betaalbaarder geworden. Warmtecamera’s worden ook al ingezet bij de opsporing van uierontsteking, in dit onderzoek wordt de stap naar klauwproblemen gezet.
Een (dieper) klauwletsel blijkt vaak al wel te vinden via de warmtecamera, terwijl je visueel nog niets aan de poot ziet. Zo kunnen de melkveehouder en de klauwkapper beslissen om toch dieper te snijden om het letsel volledig te verwijderen. De techniek werd afgetoetst binnen een gebruikersgroep van melkveehouders en dierenartsen. Ze zagen duidelijk een meerwaarde in dit onderzoek.”
Massa’s beelden verzamelen
Het grootste werk binnen dit project is echter om een bijhorend zelflerend beeldverwerkingsalgoritme te ontwikkelen voor de automatische detectie van allerlei klauwproblemen.
Daarom wordt met thermale beelden van koeienklauwen, genomen met mobiele thermale camera’s, een databank opgezet. De databank moet zeer uitgebreid zijn om training van het zelflerend algoritme mogelijk te maken. Stephanie Van Weyenberg: “Ing. Jorn Vervaecke neemt momenteel in het kader van zijn doctoraatstudie voor, tijdens en na het klauwkappen beelden met een mobiele warmtecamera. Deze beelden worden vervolgens gescoord door de klauwkapper of de dierenarts. Op termijn is het de bedoeling om hier dus een automatisch systeem voor te ontwikkelen. Daar zijn echter 10.000den beelden voor nodig. De beelden zullen niet alleen in de melkveestal van het ILVO genomen worden, maar ook bij een twaalftal melkveehouders.”
De ILVO- en UGent-onderzoekers gebruiken de verzameling infraroodbeelden om te valideren of ze bruikbaar zijn om de locatie van het klauwletstel nauwkeuriger te bepalen, maar ook om te onderzoeken of bepaalde types klauwletsels automatisch te detecteren en te klasseren zijn via deep learning technieken. Alles komt dus terecht in een zelflerend beeldverwerkingalgoritme.
Het doctoraatsonderzoek wordt opgevolgd door professor Geert Opsomer van de faculteit Diergeneeskunde en professor Jan Pieters van de faculteit Bio-ingenieurswetenschappen. Beide onderzoeksluiken – de dierengezondheid en de economisch-technische impact van klauwgezondheid – zijn immers belangrijke thema’s voor de sector.
Bruikbaar in de praktijk
“ILVO zet specifiek zijn schouders onder de vergelijking van de beelden met een krachtige, dure, thermale camera, met beelden van kleinere, meer betaalbare camera's die men op de gsm kan aansluiten”, vervolgt Stephanie Van Weyenberg. “Bedoeling is om correlaties te vinden tussen de dure en de goedkope techniek. De eerste stap is om bijvoorbeeld hoorn van huid te laten onderscheiden door het algoritme. Vervolgens om letsels correct te leren herkennen in de beelden van de krachtige thermale camera. De laatste fase wordt een softwaretool die betrouwbaar en betaalbaar is voor klauwverzorgers en melkveehouders. Deze tool bepaalt hoe diep men mag en moet snijden om het klauwprobleem te genezen.” De onderzoekers werken nauw samen met melkveehouders, klauwverzorgers en dierenartsen.
Van Weyenberg denkt al verder in de toekomst: “In praktijkomstandigheden is het niet alleen handig dat we een goedkope in plaats van een dure warmtecamera op een gsm kunnen monteren. Ideaal zouden we het systeem moeten kunnen integreren met bijvoorbeeld Google Glass, een draagbare computer in de vorm van een bril. Bij het verzorgen van de klauwen heb je immers beide handen nodig! Met zo’n bril erbij heb je in één blik alle nodige informatie. We verwachten dat de softwaretool alvast zal bijdragen tot de algemene toename in kennis en bewustwording rond het belang van klauwgezondheid, en dat de prevalentie van klauwproblemen dus op termijn daalt.”
Mogelijk bewijst deze techniek in de toekomst ook zijn nut bij klauwproblemen bij andere diersoorten zoals schapen, geiten en varkens.
