影像辨識人工智慧的準確率高達97%
貢獻者：日立解決方案創造有限公司
新聞概述
日立解決方案創造株式會社（總裁兼執行長：南翔一，以下簡稱日立解決方案創造）、國立農業食品研究機構（總裁：久間和夫，以下簡稱NARO）和九州工業大學（校長：三谷康典，以下簡稱九州工業大學）共同開發了一種利用圖像識別人工智慧的雞卵內性別鑑定技術（在雞蛋內性別鑑定其性別的孵化技術）。
這項技術能夠在孵化第13天*達到卵內性別鑑定，準確率高達97%，且不會損傷卵子。利用這項技術，每年全球可避免66億*3隻雄性雛雞被撲殺，這關乎動物福利*2。我們相信，這項技術也有助於進一步發展和推廣卵內性別鑑定技術。該技術是歐盟首批投入實際應用解決此問題的技術之一。展望未來，我們的目標是進一步提高這項技術的準確率，並儘快將其投入實際應用。
*1 孵化：為受精卵的發育提供必要的溫度、濕度和旋轉條件。以小雞為例，孵化期約21天。
*2 動物福利：在舒適的環境中飼養牲畜，減少牲畜的壓力和疾病，從而生產出安全的畜產品。
*全球每年約有66億隻雞被宰殺：這是日立解決方案公司（Hitachi Solutions Create）根據全球蛋雞生產統計數據估算得出的。其他一些機構報告的類似估算值在60億至70億隻之間。
圖：已開發的卵內性別鑑定技術
背景和問題
從動物福利的角度來看，雄性雛雞的淘汰是一個全球性問題。由於只有雌雞才能產蛋供食用，每年約有66億隻雄性雛雞在孵化後立即被淘汰。為了解決這個問題，人們正在開發一種卵內性別鑑定技術，該技術可以在雛雞孵化前區分雌雄。透過在雛雞孵化前區分雌雄，可以選擇雄性蛋，從而防止雄性雛雞的出生。此外，一種在孵化第8至12天（即雛雞出現疼痛感之前）區分雌雄的技術已投入實際應用，主要在歐盟地區，並且人們正在努力提高動物福利標準。
日立解決方案創造公司和NARO於2019年開始聯合實驗和開發，以確定雞卵在孵化早期的性別，2023年九州工業大學加入該項目，繼續進行聯合實驗和開發。
*4 疼痛感出現之前：據說疼痛感會在孵化的第 13 天出現，在德國，法律禁止在孵化的第 13 天之後丟棄雞蛋和淘汰雄性小雞。
■為解決該問題而開發的技術
日立解決方案創造公司利用其各公司的優勢，開發了蛋內性別鑑定技術：影像辨識人工智慧技術、NARO 對雞卵的生物學知識以及九州工業大學的光學技術。
1. 利用人工智慧實現性別鑑定
日立解決方案創造公司利用日本農業生物技術綜合研究開發機構（NARO）的研究成果，該研究表明，雄性和雌性胚胎及其周圍環境在孵化早期（2-6天）就會出現不同的特徵。基於此，該公司開發了一種人工智慧模型，該模型能夠通過去除部分蛋殼並觀察蛋內圖像，來區分雄性和雌性胚胎。在與NARO的聯合實驗中，此人工智慧模型透過學習雞卵照片，發現其能夠檢測出人眼無法區分的雄性和雌性特徵。
2. 在孵化第三天即可進行性別鑑定，且不需傷害卵子。
日立解決方案創造公司（Hitachi Solutions Create）與NARO合作，利用人工智慧模型進行了性別鑑定實驗，發現可以在孵化第三天高精度地確定卵的性別。此外，為了在不損傷卵的情況下進行性別鑑定，他們反覆進行實驗，最終找到了即使隔著蛋殼也能讓人工智慧「看到」胚胎及其周圍區域的方法，並探索了放置卵、相機和光源的最佳位置和拍攝方式。 （相關技術已在日本和美國獲得專利。）
3. 實現高區分準確率
日立解決方案創造公司（Hitachi Solutions Create）、日本農業研究開發機構（NARO）和九州工業大學（Kyushu Institute of Technology）致力於進一步提升雞蛋照片的清晰度，以實現更高的性別鑑別準確率。具體而言，他們應用了九州工業大學的光學空間頻率調整技術，該技術能夠降低數位照片影像中的低可見度區域，並突出目標區域。他們還對圖像進行處理，去除與性別鑑別無關的信息，例如蛋殼和覆蓋蛋表面的膜（角質層），並突出必要區域的信息。此外，日立解決方案創造公司的人工智慧技術基於處理後的圖像創建了多種訓練數據，以實現各種條件下的高精度鑑別，並利用這些圖像訓練人工智慧模型。最終，他們證實了高精準度性別鑑別的可行性。 （相關專利申請正在日本申請中。）
■ 已證實的效果
我們證實，在孵化第三天對雞蛋進行性別鑑定，準確率可達 97%，且不會對雞蛋造成損害。
■未來展望
日立解決方案創造公司將把這項技術作為標準模型，開發針對每個孵化場環境特徵量身定制的模型，並與蛋品行業的公司建立合作關係，以實現這項技術的商業化。
■關於日立解決方案創造
作為日立集團旗下的IT公司，我們憑藉著在金融、社會基礎設施/公共事業、工業/分銷等眾多行業積累的豐富經驗和先進的IT技術，提供前沿解決方案。人工智慧技術是我們的優勢之一，我們自2017年起便開始研發，專注於影像辨識人工智慧和生成式人工智慧，幫助客戶解決實際問題。展望未來，我們將持續致力於運用尖端技術，為所有人創造一個安全、安心、幸福的美好未來。
網站 https://www.hitachi-solutions-create.co.jp/
■關於NARO
日本農業食品研究組織（NARO）是日本最大的農業和食品研究機構。該組織致力於實現「社會5.0」願景，旨在達成以下目標：（1）糧食安全和自給自足；（2）增強產業競爭力並擴大出口；（3）在提高生產力的同時兼顧環境保護。 NARO在育種、栽培、畜牧業、食品、智慧農業、人工智慧、生物技術、防災減災、環境、動植物檢疫和種子管理等廣泛領域進行研究和開發工作。
網站https://www.naro.go.jp/
■關於九州工業大學
九州工業大學是一所國立大學法人，其前身是1909年成立的私立明治大學。該校秉承「技術精湛的紳士」（即不僅技術嫻熟，而且品德高尚的人）的辦學理念，培養了許多傑出的工程師。為了實現未來的更大發展，九州工業大學以「九州工業大學2040願景－影響未來產業」為指導，致力於成為一所能夠影響世界的創新大學。
網站https://www.kyutech.ac.jp/
■聯繫信息
日立解決方案創造有限公司
（技術諮詢）
創新區業務促進辦公室
・小澤、司波
電子郵件：hsc-piyo@mlc.hitachi-solutions.com
國家農業與食品研究組織
畜牧研究部、研究推廣辦公室、公共關係團隊
・丸尾
調查表：https://prd.form.naro.go.jp/form/pub/naro01/press
九州工業大學，國立大學法人
（研究相關諮詢）
資訊與通訊工程系教授，資訊工程研究生院
李賢哲
電子郵件：lee@csn.kyutech.ac.jp
就這樣
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