株式会社日立解决方案·创研(Hitachi Solutions Create, Ltd.)的小泽佳子(首席DX顾问)与国立研究开发法人农业与食品产业技术综合机构(农研机构)畜产研究部门的田上贵宽高级研究员、九州工业大学研究生院信息工学研究院的李旻哲教授等的研究团队于1月22日宣布,开发出了一项利用图像识别AI,可在孵卵第3天在不破坏鸡蛋的情况下对蛋内胚胎进行雌雄判别的技术。研究人员通过对鸡蛋照射光线获取4K可见光图像,并使用该AI来判别经处理后的图像,最终实现最高97%精度的雌雄判别。相关技术已在日美两国申请专利。研究团队今后将以进一步提升判别精度旨在尽早实现实用化。该技术有望降低成本,并将在动物福利方面做出贡献。
左起依次为日立解决方案·创研公司的小泽佳子、农研机构的田上贵宽高级研究员、九州工业大学的李旻哲教授与神谷亨副校长
因为只有母鸡能够产蛋,所以此前在日本的孵化场中,对孵化后的雏鸡进行性别确认后,雄鸡几乎全部被做扑杀处理。鸡蛋一般需经过21天孵化破壳。
以欧盟为中心,在孵化至第8~12天(被认为胚胎有痛觉之前)进行雌雄判别的技术已投入使用,德国也已立法禁止废弃孵蛋进入第13天以后毁坏鸡蛋。所以从动物福利的角度出发,亟需在更早发育阶段进行雌雄判别的技术。
研究团队于2019年开始了相关研究。团队将研究重点放在了农研机构此前的一项发现上:在鸡胚胎发育过程中,生殖原细胞数量从孵蛋第2.5天起出现显著的雌雄差异,并据此开展技术开发研究。
研究团队首先切除部分蛋壳并拍摄胚胎附近图像,每6小时获取一次图像,同时通过PCR法进行雌雄判定并构建AI模型,结果确认孵蛋第3天的雌雄判别精度已达到约88%的较高水平。
随后,为实现从蛋壳外部直接判定雌雄,研究团队尝试使用光线照射获取的黑白图像进行判别,但最高精度仅约72%,相对较低。
为此,研究团队采用高精度4K图像,并在九州工业大学的协助下,减少蛋清等因素的干扰,同时对胚胎周边区域进行强化显示的图像处理。
最终成功构建出仅通过光线照射即可对鸡蛋进行雌雄判别、判别精度最高达97%的无损判别模型。
被判别为雄性的鸡蛋有望作为新型资源加以利用。研究团队表示,今后将进一步提升精度,力争早日实现实用化。
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

