Перейти к основному содержанию

Проект лаборатории искусственного интеллекта

АгроБиоСенс

Мультимодальная ИИ-платформа мониторинга здоровья и цифрового фенотипирования КРС

Камеры глубины и компьютерное зрение превращают видео животного в измеряемый цифровой профиль: походку, углы суставов и промеры экстерьера — без контакта с животным и остановки производства.

Золотая медаль · Международная выставка изобретений, Гуанчжоу 2026

анатомических ориентира в модели экстерьера
43
голов в день против 24 при ручной оценке
до 480
сходимость с экспертной оценкой на 150 головах
>90%
на съёмку одного животного
3–5 с

Демонстрация

Система в работе

Записи дашбордов с реальных площадок: мониторинг хромоты, линейная оценка экстерьера и детекция у кормового стола.

Модуль 101 / 03

Мониторинг хромоты

  1. 1Две камеры в проходе
  2. 238 ключевых точек
  3. 3Динамика суставных углов
  4. 4Индекс хромоты по дням
Модуль 202 / 03

Линейная оценка экстерьера

  1. 1RGB-D-камера RealSense D435
  2. 243 анатомические точки
  3. 37 промеров в сантиметрах
  4. 4Сводный балл по шкале 1–9
Перспективы · поведение03 / 03

Поведение у кормового стола

  1. 1Зона кормового стола
  2. 2Детекция голов
  3. 3Кормовое поведение
Детекция глаз животных — совместные исследования с Белгородским ГАУ
Та же модель на снимках другого стада и при другом освещении

Задача

От эпизодического осмотра — к непрерывному мониторингу

Хромоту и экстерьер сегодня оценивают визуально и эпизодически: специалист реагирует, когда признаки уже выражены, а результат зависит от его опыта и условий осмотра.

Традиционный подход

  1. 1Клинический признак
  2. 2Осмотр
  3. 3Диагноз
  4. 4Лечение

Реакция после появления выраженных симптомов

Подход АгроБиоСенс

  1. 1Непрерывный поток RGB-D-данных
  2. 2Изменение паттерна
  3. 3Риск-сигнал
  4. 4Целевой ветеринарный осмотр

Раннее выявление отклонений до выраженной клиники

на ручную линейную оценку одной головы
до 30 мин
сходимость визуальной оценки сложных признаков
до 70%
эпизодические оценки за производственный цикл животного
1–2

Как это работает

От видеопотока к цифровому профилю животного

Полный цикл обработки данных — от съёмки до сигнала ветеринарному специалисту.

  1. 01

    Сбор данных

    RGB-D-камеры снимают животное с нескольких ракурсов, RFID привязывает кадры к конкретной голове.

  2. 02

    Детекция и трекинг

    Нейросеть находит и сопровождает животное в видеопотоке.

  3. 03

    Оценка позы

    Модель определяет анатомические ориентиры: 38 точек для локомоции и 43 — для экстерьера.

  4. 04

    3D-реконструкция

    Карта глубины переводит координаты точек в метрическое пространство.

  5. 05

    Расчёт признаков

    Промеры, углы суставов, симметрия и индексы — в сантиметрах и градусах.

  6. 06

    Временные ряды

    Индивидуальная норма животного и поиск отклонений от неё.

  7. 07

    Риск-сигнал

    Дашборд в реальном времени и список животных для приоритетного осмотра.

  8. Результат

    Цифровой профиль животного — основа для проактивной ветеринарной помощи

Модули платформы

Два модуля — одна технологическая основа

Оба модуля используют общий конвейер RGB-D-съёмки и оценки позы, но решают разные задачи: ветеринарную и племенную.

Модуль 1

Мониторинг здоровья конечностей и биомеханики

Нейросеть видит не «хромает / не хромает», а изменение механики движения: ветеринар может ещё не замечать выраженной хромоты, а структура движения животного уже изменилась.

  • Модель YOLOv8l-pose на 38 анатомических ключевых точках
  • Коэффициент вариации углов суставов: 2–3,4% у здоровых животных, 19,2% на лёгкой стадии, 21,8–26,3% при клинической хромоте
  • Индекс хромоты и динамика суставных углов по каждому животному в дашборде
Recall
91,74%
mAP@0.5 по ключевым точкам
83,11%
точность выявления нарушений локомоции
до 96,2%
размеченных изображений 449 коров
12 000
Модуль 2

Система бесконтактной линейной экстерьерной оценки

Система выдаёт не только итоговый балл, но и сам измеренный признак в сантиметрах и градусах — результат можно перепроверить, сравнить между животными и отследить во времени.

  • Рост, глубина туловища, ширина груди, наклон и ширина таза, постановка задних конечностей, глубина вымени
  • Отдельный контур морфометрии вымени: 16 опорных точек и 8 признаков (на расширенной валидации)
  • Перевод промеров в шкалу линейной оценки 1–9 баллов и цифровой протокол для племенной работы
анатомических ориентира
43
экстерьерных признаков в текущей версии
7
сходимость с экспертно-инструментальной оценкой
>90%
рост производительности
×20

Результаты

Апробация и эффект

В 2026 году система прошла опытно-производственную апробацию на животноводческих площадках.

проходов RGB-D-съёмки, 3 534 синхронных потока
1 178
архив производственных материалов проекта
>100 ТБ

Стадо 1 000 голов: ручная оценка и цифровой контур

ПоказательРучная оценкаАгроБиоСенс
Производительностьдо 24 голов в деньдо 480 голов в день
Полный цикл оценки≈ 41,7 рабочего дня≈ 2,1 рабочего дня
Время на животноедо 30 минут3–5 секунд съёмки и автоматическая обработка
Результатбалл специалистапромеры в см и градусах, доказательные кадры, балл 1–9
Масштабированиеограничено числом бонитеров и выездовмассовое фенотипирование с цифровым хранением

ООО «Экополе»

Воронежская область, с. Верхний Мамон

Сбор RGB-D-данных в штатных производственных условиях, калибровка съёмочного контура, тестирование локализации ориентиров и вывод результатов в дашборд.

Белгородский ГАУ

Белгород

Совместные исследования по детекции глаз животных на изображениях с ферм.

Награды

Признание

Золотая медаль

12-я Международная выставка изобретений

Китайская ассоциация изобретателей

Гуанчжоу, Китай · 21–23 августа 2026

Изобретение «Artificial intelligence for early diagnosis of lameness and linear assessment of cattle's exterior». Сертификат № 202646RU13603.

Сертификат, PDF
Победитель

«Гравитация-2026»

Международная университетская премия в области искусственного интеллекта и больших данных

2026

Номинация «Алгоритмы и программные решения в области ИИ и больших данных». Проект «ИИ-платформа цифрового фенотипирования КРС для анализа биомеханических паттернов здоровья и линейных экстерьерных признаков».

Сертификат, PDF

Документы

Свидетельства о государственной регистрации

Ключевые результаты защищены свидетельствами Роспатента на программы для ЭВМ и базы данных. Правообладатель — РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

  • База данных№ 2026622755 от 16.06.2026

    База данных мультимодальной RGB-D-съёмки КРС голштинской породы для задач бесконтактной оценки живой массы

    Открыть PDF
  • Программа для ЭВМ№ 2026666742 от 03.06.2026

    Программа адаптивного отбора информативных кадров видеопотока для локализации реперных точек при экстерьерной оценке КРС

    Открыть PDF
  • База данных№ 2026622314 от 22.05.2026

    Датасет изображений КРС для анализа локомоторных функций и оценки морфологических параметров на основе 38 ключевых точек скелета

    Открыть PDF
  • База данных№ 2025626469 от 24.12.2025

    Скелетные ключевые точки коров для задачи keypoint detection

    Открыть PDF
  • Программа для ЭВМ№ 2025695196 от 10.12.2025

    Нейросеть для классификации хромоты на ранней стадии

    Открыть PDF
  • Программа для ЭВМ№ 2025695364 от 10.12.2025

    Программа статистического анализа и визуализации биомеханических параметров суставов крупного рогатого скота для диагностики хромоты

    Открыть PDF

Публикации

Публикации и выступления

  • 2026Статья

    Automated Dairy Cattle Lameness Assessment Using a 38-Keypoint Whole-Body YOLOv8l-Pose Model

    Veterinary World (Q1)

    Принята к публикации

  • 2026Доклад

    Животноводство: автоматизация мониторинга паттернов здоровья с использованием технологий компьютерного зрения

    II Международный форум «Ветеринарная безопасность», Минсельхоз России

    23–25 сентября 2026

Команда

Команда проекта

  • Анастасия Греченева

    Руководитель проекта, к.т.н., доцент, директор Проектного института цифровой трансформации АПК

  • Дмитрий Прошин

  • Максим Бакнин

  • Сергей Лапшин

  • Сергей Акчурин

  • Александр Брагинец

  • Никита Фарафонов

  • Никита Власюк

Партнёры

  • РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева

    Разработчик и правообладатель

  • ООО «Экополе»

    Площадка опытно-производственной апробации

  • Белгородский ГАУ

    Совместные исследования

Развитие

Перспективы платформы

Та же технологическая основа расширяется на новые признаки и виды животных. Эти направления в исследовании и не входят в текущие модули.

  • Поведенческий мониторинг

    Активность, посещение кормового стола и время лежания как цифровые биомаркеры относительно индивидуальной нормы животного.

  • Комплексный риск-паттерн

    Интегральная оценка по поведению, морфометрии и локомоции, включая косвенные признаки обменных нарушений. Система выделяет животных для осмотра, а не ставит диагноз.

  • Другие виды животных

    Свиноводство, птицеводство и компаньонные животные — с видоспецифичными ключевыми точками и отдельной клинической валидацией.

  • Интеграция с учётными системами

    Обмен структурированными записями по животным с системами управления стадом; формат данных проектируется с учётом ФГИАС племенных ресурсов.

Контакты

Обсудить пилот или сотрудничество

Расскажите о хозяйстве или исследовательской задаче — команда проекта ответит на указанный e-mail.

Или напишите на почту

info@timailab.ru

Написать команде проекта

Ответим на указанный e-mail.

Тема обращения