人工智能模型进行活体肉质及大理石花纹测定
东方联鸣(北京)数智科技有限公司
1基本情况
1.1单位简介
东方联鸣(北京)数智科技有限公司于2023年在中国·平谷农业中关村-农业科技创新高地成立,依托于集团总公司北京东方联鸣科技发展有限公司,秉承“引领创新专业专注”的企业宗旨。
东方联鸣数智公司以“服务数智化转型的数字科技生态型企业”作为公司战略定位,积极布局产业数字化,以硬件为基,深化“产学研”协同创新,扩大创新团队,强化智能设备和物联终端的分析、设计、开发;以软件为核,强化5G、物联网、大数据、云计算、人工智能、工业互联网、区块链等技术的前沿科技创新;以应用为矛,持续丰富农牧数智化应用的场景,形成“人+数字+智能”的新型数智竞争力。
1.2案例背景介绍
行业背景:肉牛肌间纤维中的脂肪(肌内脂肪含量,IMF),颜色与分布呈白色大理石花纹状,故称肉牛大理石花纹。大理石花纹是肌内脂肪(IMF)在肌肉组织中的可视化表现,肌内脂肪含量需达“3-5%”以上才能形成可见的大理石花纹(美国USDA分级标准)。大理石花纹起着决定牛肉风味的作用,花纹越丰富,牛肉的嫩度越高,表明肉质越好,价格也越贵,IMF对于肉类市场的溢价和遗传选择都至关重要。
1.3解决思路
活体肉质测定肌内脂肪含量IMF分析软件MeatQtext,用户可以手动或自动分析图像,根据客户需求提供不同分辨率的图像。MeatQtext采用了5种先进的人工智能模型和机器学习回归模型技术,分析超过50万张图像,从对图像分类、测量脂肪值,再到计算图像内的距离和面积都有应用。采用云处理,可以快速上传结果,可以使用PDF、Word、Excel和SQL连接多种方式导出图像。
操作视频截图
MeatQtext活体肉质测定
MeatQtext通过影像分析和人工智能进行开发和验证,可以快速精准地预测IMF含量,基于特定算法对每只动物以数千张图像计算出准确结果。
2场景解决
2.1创新亮点
技术创新:
MeatQtext通过影像分析和人工智能进行开发和验证,可以快速精准地预测IMF含量,基于特定算法对每只动物以数千张图像计算出准确结果,实现肉质嫩度、大理石花纹等指标的自动化、智能化测定,提高肉质评估的科学性。
模式创新:
B超测活体动物属于非侵入性扫描技术,通过MeatQtext不用屠宰成胴体就可准确评估肉质,而且影像采集和分析没有次数限制,帮助决策是否需要屠宰或调整培育方案,提高效率。同时符合国际标准,获得专业认可。
管理创新:
MeatQtext提供了高效的数据处理和结果呈现方式,管理者可在后台随时查看,随时制定、调整个性化饲养策略,确保培育目标达成。
2.2核心技术
目前该软件在国际上属于业界首创,填补了活体肉质测定肌内脂肪含量的市场空白,取代人工屠宰测胴体耗时费力的传统方法,在精度和效率上均有显著提升。IMF预测精度达97.8%,且支持多品种自适应校准(覆盖15个肉牛品种)。解决行业活体数据缺失痛点,提供育种关键参数。
1.多模态AI图像分析技术:结合B超影像与计算机视觉算法(如卷积神经网络CNN、YOLO目标检测),通过5种机器学习模型(包括随机森林、梯度提升等)对肌内脂肪分布进行像素级分割。
2.活体无损检测技术:基于高频B超探头的非侵入扫描,可穿透活牛皮下4-6cm肌肉层,生成200μm分辨率的肌纤维横截面影像。对比传统化学分析法需屠宰取样(误差率5%+),而MeatQtext活体检测成本降低80%。
3.云端数据动态建模:上传图像至云端服务器,通过联邦学习优化品种特异性模型;生成IMF含量与饲养方案关联的决策树。
2.3应用范围
活体肉质测定肌内脂肪含量IMF分析软件MeatQtext,主要应用于肉牛产业,适用的规模和场景:适用于大中小型的商业肉牛场和育种单位、科研机构。用于提升牛肉品质分级和议价能力,优化育种和饲养管理。
核心应用场景包括育种选育、饲养管理、出栏屠宰分级等环节。
育种环节:筛选高IMF的种牛,优化遗传性状,加速选育进程。
饲养管理:调整饲料配方,提升脂肪沉积。同时数据联动:与TMR饲喂系统、环境传感器结合,构建营养-环境-肉质关联模型。
出栏评估:确定最佳出栏时间,确保肉质达标。
屠宰加工:分级定价,按品质分类。
3应用成效
3.1投入产出情况
初期投入:硬件成本专用B超设备及专用探头和软件成本。
产出效益:
直接收益:通过IMF分级实现优质优价,如内蒙古某牧场应用后,雪花牛肉(IMF≥5%)占比从12%提升至28%,每头牛溢价3000-5000元。
隐性收益:减少种牛误淘汰率,某育种公司通过活体筛选使种牛选留准确率提高40%,年节省育种成本超200万元。
3.2经济社会价值
1.产业链升级:
前端育种:缩短育种周期,如某育种单位利用IMF数据筛选公牛,将优质基因扩散速度提升2倍,区域肉牛平均IMF含量从2.8%增至3.5%。
中端饲养:动态调整饲料配方,某牧场通过IMF监测优化精料投喂,饲料转化率提升15%,育肥周期缩短30天。
2.消费升级:精准分级推动高端牛肉市场扩容,2024年雪花牛肉市场份额占比达18%(2019年仅6%),减少进口 。
3.3推广应用前景
3.3.1.行业需求驱动
肉牛产业对肉质标准化分级的需求日益增强,MeatQtext的活体IMF检测技术可替代传统屠宰取样法,推动全产业链从“经验判断”向“数据决策”升级,尤其契合高端牛肉市场对品质溯源的刚性需求。
3.3.2.技术适配性
规模覆盖:适配大型牧场(全流程集成)与中小散户(移动端轻量化检测);
场景延伸:从育种筛选、精准饲喂到屠宰分级,贯穿产业链核心环节;
政策契合:响应农业数字化与碳减排政策,减少资源浪费。
3.3.3.技术迭代潜力
智能化扩展:与物联网设备(智能项圈、TMR饲喂系统)联动,构建肉质-营养动态优化模型;
基因关联分析:未来可融合基因组数据,实现IMF性状的早期预测,加速遗传改良。
结论:MeatQtext通过活体检测技术革新和数据驱动决策,在提升养殖效益、推动产业升级方面展现显著价值,未来3-5年有望成为肉牛产业标准化发展的核心工具。