Разработка и тестирование прототипа программно-аппаратного комплекса для автоматизации процессов бонитировки крупного рогатого скота молочного и мясного направлений продуктивности с применением технологий компьютерного зрения и дополненной реальности (заключительный).

Разработать программно-аппаратный комплекс для автоматизации процессов бонитировки крупного рогатого скота молочного и мясного направлений продуктивности с применением технологий компьютерного зрения и дополненной реальности. В результате выполнения работ разработан, собран и испытан программно-аппаратный комплекс автоматизированной бонитировки крупного рогатого скота, включающий мобильное приложение под ОС Android (с поддержкой ARCore), серверный модуль на базе FastAPI и PostgreSQL, а также вычислительный модуль искусственного интеллекта, реализующий алгоритмы YOLOv8-seg, RTMPose и SMALfy. Комплекс обеспечивает автоматическую сегментацию животного на изображении, распознавание ушной бирки, выделение ключевых анатомических точек, построение трёхмерной цифровой модели, расчёт линейных промеров и индексов телосложения, формирование бонитировочного класса и итогового отчёта. Система функционирует в составе микросервисной архитектуры, поддерживает защищённый обмен данными и параллельную обработку изображений. Лабораторные и полевые испытания, проведённые на выборке из 300 голов КРС, подтвердили достижение всех параметров технического задания: точность промеров не менее 95 %, индексов телосложения — не менее 92 %, распознавания ушных бирок — 98 %, время обработки изображения — не более 5 с, параллельная обработка — не менее 5 потоков, автономная работа мобильного модуля — не менее 8 часов. Комплекс устойчиво функционирует при температуре от –10 до +40 °С, влажности до 85 % и освещённости 100–800 лк. Полученные результаты подтверждают соответствие комплекса требованиям ТЗ и его готовность к промышленной эксплуатации. Животноводство, племенное и промышленное скотоводство, ветеринария, зоотехнический контроль. Применяется для автоматизации процессов бонитировки крупного рогатого скота, цифровой оценки экстерьера и морфологических признаков животных, ведения баз данных и аналитики продуктивности. Внедрение комплекса позволяет сократить время проведения бонитировки одной особи до одной минуты, снизить трудозатраты и издержки на измерительное оборудование, увеличить точность оценки до 95 %, уменьшить влияние человеческого фактора и повысить производительность труда зоотехников. Экономический эффект достигается за счёт оптимизации селекционного отбора, сокращения затрат на обработку данных и исключения ручных промеров. Внедрение комплекса на фермах средней мощности позволяет снизить себестоимость процедуры бонитировки более чем на 50 % и повысить качество учета продуктивных характеристик стада. Дальнейшее развитие комплекса предполагает масштабирование на другие виды сельскохозяйственных животных, расширение функционала за счёт внедрения прогнозных моделей продуктивности и оценки упитанности, интеграцию с генетическими базами данных и агроаналитическими платформами. Планируется внедрение облачной версии системы и развитие федеральной базы цифровых фенотипов, обеспечивающей централизованное хранение и анализ данных в рамках цифровизации животноводства. Программа для ЭВМ разработана в рамках выполнения НИОКР по теме: «Разработка и тестирование прототипа программно-аппаратного комплекса для автоматизации процессов бонитировки крупного рогатого скота молочного и мясного направлений продуктивности с применением технологий компьютерного зрения и дополненной реальности». Разрабатываемое программное обеспечение представляет собой интеллектуальный программный модуль, реализованный на мобильных устройствах (Android) и в облачной инфраструктуре. Его назначение—автоматизация процессов бонитировки крупного рогатого скота (КРС) путём сбора визуальных и биометрических данных с последующим анализом фенотипических признаков животных. Программа использует методы компьютерного зрения, машинного обучения и дополненной реальности. Система включает: мобильное приложение для захвата видео и фото КРС, алгоритмы идентификации животных по бирке или RFID, построение цифровых моделей, автоматическую оценку экстерьера и упитанности, а также формирование заключения о племенной ценности. Предусмотрена интеграция с ИС хозяйств по API. Программа предназначена для племенных хозяйств, селекционных центров, агропредприятий и научных учреждений, осуществляющих учет и оценку животных. Применение системы позволяет значительно повысить точность и скорость бонитировочных мероприятий, снизить трудозатраты, автоматизировать документооборот и создать базу цифровых моделей поголовья КРС. Тип ЭВМ: мобильные устройства на базе Android, серверы x86 (для облачной части), Смартфон, планшет, облачный сервер. ОС: Android выше 6.0 Все этапы НИОКР выполнены в полном объёме и в установленные сроки. Реализованы все функции, предусмотренные Техническим заданием, и достигнуты требуемые параметры, опытная эксплуатация проведена на 300 головах на базе хозяйства ООО "Племенной завод "Бугры". Комплекс соответствует требованиям технического задания и продемонстрировал готовность к промышленной эксплуатации и масштабному внедрению в сельском хозяйстве.