隨著產業化發展，現代化農場的構成與工廠越來越相似。如今的農場主們花在體力勞動上的時間越來越少，大部分時間都是通過計算機操作。在這種環境下，良好的自動化監測系統對于確保生產質量和持續性而言必不可少。位于瑞典林雪平的Agrican公司意識到這一點，并使用FLIR紅外熱像儀開發了一套自動化奶牛監測系統。

Agrican的創始人Ellinor Eineren解釋道：“現代奶牛業面臨的一大難題是奶牛乳腺炎疾病。乳腺炎是指奶牛乳房中持續出現炎癥。這種乳腺傳染病存在致命風險，是奶牛最常患的一種疾病，但如果能夠早期確診，則非常容易治療。通常情況下會不斷給受感染的奶牛擠奶，確保奶牛乳房中只有少許甚至沒有牛奶積存，從而避免引起感染病的細菌繁殖。這樣一來，動物自身的免疫系統就能在出現乳腺炎臨床癥狀前擺脫細菌的入侵。” 

Eineren認為，使用傳統手工的擠奶方法診斷正在惡化的乳腺炎相對簡單。“血液加速流動造成乳房升溫是感染炎癥的    癥狀，若奶牛乳房升溫便可認定其患病。農場主們在識別這些癥狀方面本應有大量的實際經驗，但由于現代社會擠奶機取代人工進行擠奶，所以靠經驗診斷并非易事。”

丟棄的牛奶

由于大部分現代奶牛場中不再由人工擠奶，農場主就無法感知到乳房升溫這一乳腺炎惡化的跡象。“這對乳業來說是個棘手的問題。乳腺炎給動物帶來疼痛和不適，必須用抗生素加以治療。這樣不僅會增加獸藥成本，而且根據嚴格的歐洲規定，在所有抗生素殘留物從動物體內排出前，所有擠出的牛奶都不能使用。”     

盡管估計值有一定出入，但是能肯定，歐洲奶牛場的農場主們每年會因奶牛患上乳腺炎而損失上千萬。“平均每位奶農每年會因乳腺炎而損失20,000至60,000歐元，對此我很震驚。這可不是筆小數。因此我們開始為這個難題尋找解決方案：一套基于熱成像技術的自動早期檢測系統。”

炎癥檢測工具

全世界都有獸醫使用便攜式紅外熱像儀為家畜檢測炎癥。作為診斷馬、牛、狗、貓等動物的炎癥和其他健康問題的工具，紅外熱像儀受到越來越多動物健康專業人士的歡迎。“但在這些情況下，必須有操作人員在場手動記錄這些圖像并分析熱圖像數據。就我所知，沒有哪套系統能實現自動化。”

因此Eineren及其公司Agrican開發出一套專利系統，名為CaDDi（Cattle Disease Diagnostics“奶牛疾病診斷”的縮寫）。“我們與位于林雪平的FLIR產品經銷商Termisk Systemteknik合作測試了這種產品的可行性。合作第一步即是測試紅外熱像儀能否檢測出乳腺炎，為此我們使用FLIR P660紅外熱像儀手動記錄奶牛乳房的熱圖像，并與來自瑞典國家獸醫局的獸醫共同分析獲得的熱圖像。”

利用先進的算法進行自動分析

Elineren補充道：“下一步就是開發一套能自動完成上述工作的系統。但是說起來容易做起來難。在熱圖像中，并非每一塊熱區都代表出現炎癥。動物的體溫波動是正常現象，而且不同動物的熱圖像也存在許多細微差異。所以，我們需要更先進的分析方法來防止誤報警。在這方面，合作伙伴Termisk Systemteknik提出的專業意見令我們獲益良多。”

Termisk Systemteknik的首席執行官Stefan Sjokvist說道：“Termisk Systemteknik分析各類圖像（包括熱圖像）的經驗已超過30年。但是這個特殊應用領域依舊是一個艱難的挑戰，因為我們需要考慮每只動物特有的熱性能，這樣才能得到精準結果。”  

FLIR A310紅外熱像儀

在林雪平附近的一個奶牛場里，Sjokvist 和他的同事將兩臺FLIR A310紅外熱像儀安裝在擠奶機兩側的牢固防水外殼內。Sjokvist 解釋道：“FLIR A310紅外熱像儀的熱靈敏度為50mk，分辨率為320*240像素，足以提供我們用于此應用所需的細節圖像和熱數據。”

這兩臺FLIR A310紅外熱像儀連續6個月都在記錄奶牛乳房熱圖像。通過自動擠奶機上配備的無線射頻識別(RIFD)項圈的識別系統，我們建立了每一頭奶牛的熱圖像數 據庫。“借助該數據庫，軟件就能確定每只動物的正常熱圖像。系統能夠將每次的新讀數與早先記錄的數據進行對比，從而準確地檢測出表示患有乳腺炎的熱異常類 型。隨著數據庫的擴展，這種自學系統的準確性也會相應提升。” 

檢測其他健康問題

據Sjokvist所說，他們還計劃擴展該系統，使其能夠檢測其他健康問題。“這種技術應該能，甚至在動物表現出臨床癥狀之前，檢測出各種健康問題，例如    其他類型的炎癥、神經損傷、骨骼問題或創傷。”Eieren對此表示同意：“我們現在銷售的產品是針對乳腺炎的CaDDi，但將來會開發面向其他疾病和其他動物的模塊。我們與瑞典國家獸醫局的獸醫緊密合作，共同驗證我們現有和將要開發的所有模塊的準確性。”

比較熱成像供應商

“在概念構思的早期階段，通過比較市場上現有的熱成像產品，我們很快了解到其他供應商都沒法提供FLIR Systems所提供的如此本輕利厚的解決方案。”