PALAVRAS-CHAVE: análise de imagens, identificação eletrônica, zona de termoneutralidade.

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1 DESENVOLVIMENTO DE APLICATIVO E METODOLOGIA PARA MONITORAMENTO DIGITAL DO COMPORTAMENTO DE MATRIZES DE FRANGO DE CORTE PARA IDENTIFICAÇÃO DE BEM ESTAR, UTILIZANDO IDENTIFICAÇÃO ELETRÔNICA E ANÁLISE DE IMAGENS RESUMO Danilo Florentino Pereira 1 Renam José Miguel Bertola 2 Carlos Eduardo Bites Romanini 3 Irenilza de Alencar Nääs 4 É de conhecimento científico que o estresse térmico constitui o principal fator de queda na produção de aves. Portanto, o conhecimento dos limites de termoneutralidade das aves e o controle das condições ambientais dentro das instalações, através de sistemas de climatização, são importantes elementos constituintes da avicultura comercial. A partir da suposição de que o comportamento pode ser utilizado para identificar estados de sofrimento do animal em vários sistemas de produção animal, este trabalho propõe uma metodologia para indicar níveis de bem estar térmico de matrizes pesadas (frango de corte), baseando-se no comportamento das aves utilizando a tecnologia de identificação eletrônica (RFID) e a análise de imagens como ferramentas de precisão para coleta de dados. Foi desenvolvido um que registra e gerencia os dados de ambiente, de comportamentos de uso de locais e de imagens, que permite identificar estados de sofrimento por estresse térmico, em tempo real. PALAVRAS-CHAVE: análise de imagens, identificação eletrônica, zona de termoneutralidade. DEVELOPMENT OF A SOFTWARE AND A METHODOLOGY FOR DIGITAL MONITORING OF BROILER BREEDER'S BEHAVIOR IN ORDER TO IDENTIFY THE WELFARE PATTERN USING ELECTRONIC IDENTIFICATION AND IMAGE ANALYSIS. ABSTRACT It is scientifically known that thermal stress is an important reduction on the broiler s production. Because of that it is highly significant to determine the thermoneutral bird s limits as well as to use those limits for setting up commercial housing climatization systems. Supposing that behavior indicates hints for identifying the animal suffering stages in various production systems, this research proposes a methodology to point broiler breeder s thermal welfare levels, based on the bird s behavior, and using electronic ID technology (RFID) as well as image analysis as data collection precision tools associated to information systems. A software was developed to register and manage environment data, behavior data and the image data that allows identifying suffering from thermal stress in the real time. KEYWORDS: image analysis, electronic identification, thermoneutral zone. 1 Aluno de Doutorado - FEAGRI/UNICAMP 2 Aluno de Graduação da Eng. da Computação PUC Campinas 3 Aluno de Graduação da FEAGRI/UNICAMP 4 Profa. Titular FEAGRI/UNICAMP

2 1. INTRODUÇÃO A utilização de equipamentos eletrônicos e sistemas informatizados para coleta, gravação e gerenciamento dos dados de produção, são ferramentas que hoje já estão presentes na avicultura. Porém, existe a necessidade de integrar estes equipamentos a sistemas de suporte a decisão (DSS). A tecnologia já existente, de identificação eletrônica (RFID), associada a sensores de respostas fisiológicas que utilizam algum meio de comunicação sem fios como meio de transmissão, interligadas a sistemas inteligentes (redes neurais) de suporte a decisão, constituirá a base dos sistemas de produção animal do futuro (Pereira, 2003). Paralelamente à identificação eletrônica, verifica-se a necessidade cada vez maior de propriedades agrícolas possuírem um sistema informatizado e que utilizem um Sistema de Suporte à Decisão para auxiliar nas tomadas de decisão. As informações coletadas diariamente, juntamente com o acompanhamento sistemático das etapas de produção, produzem dados estatísticos importantes para avaliação, controle e possibilidade de melhorias (Kebeler & Schiefer, 1996). Outra ferramenta amplamente utilizada em outros segmentos da agricultura é a câmera padrão RGB. Simões et al.(2001) e Cruvinel & Minatel (2001) utilizaram imagens coloridas representadas por um sistema de cores padrão RGB para selecionar e classificar laranjas automaticamente. Um campo extenso a ser pesquisado e discutido é o do comportamento como indicador de bem-estar dos animais em um sistema de produção (Donát, 1991, Dusenbery, 1985, Curto, 2002, Pereira, 2003). Há a necessidade de determinação da categoria de evidências do bem-estar para que, no futuro, em um sistema de produção animal, as questões do bem-estar dos animais esteja completamente garantido. Trabalhos de pesquisa desenvolvidos em todo o mundo (Korthals et. al., 1992, Dusenbery, 1985, Curto et al., 1997), sobre o comportamento de animais, utilizam-se de diferentes tecnologias para dar suporte aos levantamentos dos dados. Este trabalho visou criar uma metodologia de monitoramento do comportamento de matrizes de frango de corte, em função do ambiente, e desenvolver um aplicativo para coleta e gerenciamentos destes dados. 2. MATERIAL E MÉTODO 2.1. Metodologia de monitoramento (Experimento) O presente trabalho é parte integrante de um projeto de pesquisa em andamento na Faculdade de Engenharia Agrícola UNICAMP que visa estudar o comportamento de matrizes pesadas em função do ambiente e propor modelos matemáticos e estatísticos que possibilitem a identificação de estados de sofrimento dos animais, podendo ser utilizado como ferramenta de suporte a decisão em sistemas de avicultura comercial. O experimento está sendo montado em câmara climática para obtenção de dados que constituirão a base do programa para o gerenciamento do teste em condições de campo e irá utilizar equipamento de informática no padrão PC, para a coleta e tratamento dos dados relativos a identificação eletrônica e imagens provenientes das câmeras. Serão monitoradas simultaneamente três linhagens de matrizes pesadas, em boxes construídos em câmara climática, conforme mostra o esquema da Figura 1. 2

3 FIGURA 1: Esquema dos boxes construídos na câmara climática. São propostas doze condições ambientais para que sejam avaliados os comportamentos das aves, variando a temperatura do ar em quatro níveis entre 20ºC e 35ºC e a umidade relativa em 3 níveis entre 70% e 90. Para o monitoramento das atividades das aves, serão utilizadas duas tecnologias de câmeras para a coleta das imagens, uma que capta imagens padrão RGB e outra que capta imagens padrão P&B. As câmeras padrão RGB serão instaladas no teto da câmara climática de forma a obter imagens no plano das atividades das aves. As antenas serão instaladas dentro dos ninhos, nos bebedouros e em um ponto de grande movimentação, de forma a identificar as aves nas atividades de postura, hidratação e movimentação. Serão utilizadas 60 matrizes da linhagem Ross, 60 matrizes da linhagem Cobb e 60 matrizes da linhagem Hybro, podendo aumentar estes números, de acordo com delineamento estatístico. Para a coleta dos dados de ambiente, serão utilizados termopares do tipo J acoplados a um datalogger. Serão coletados também dados relativos aos ovos, conforme metodologia descrita por Candido (1998). O gerenciamento dos dados coletados será feito por um aplicativo de software (apresentado neste trabalho) que foi desenvolvido para este experimento. Este aplicativo permite o monitoramento em tempo real das atividades das aves e retornará relatórios em tempo real das informações Aplicativo O aplicativo foi desenvolvido em linguagem MS Visual Basic 6.0 para atender, inicialmente, as necessidades do experimento e é constituido de três módulos que registram as informações contidas nos transponders (módulo EID), as imagens das câmeras RGB (módulo Imagens) e as informações de produção (módulo Produção). Estes módulos, juntamente com o módulo Cadastro constituem as interfaces de entrada de dados do Banco de Dados. O programa ainda conta com outros três módulos: Consulta, que permite fazer consultas rápidas ao banco de dados; Relatório, que exibi relatórios em tempo real; e Configurar, que permite configurar a antena de identificação eletrônica. A Figura 2 mostra o aplicativo com algumas janelas (módulos) abertos. O Banco de Dados utilizado para a armazenagem das informações é o MS Access por possuir interface com o MS Visual Basic

4 FIGURA 2: Aplicativo. 3. CONCLUSÕES O aplicativo foi desenvolvido conforme o planejado. Espera-se com este trabalho construir uma base de conhecimentos de comportamento de três linhagens comerciais de matrizes pesadas que sirva de suporte a decisão no acionamento de sistemas de climatização, identificação de estados de sofrimento e frustração de forma a maximizar a produção e reduzir as perdas. 4. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS CANDIDO, A.A.D.R. Desenvolvimento de um sistema alternativo aplicado a aves poedeiras., relatório FAPESP proc. 96/0104-3, 24p., 1998 CRUVINEL, P.E. & MINATEL, E.R. Image Processing in automated pattern classification of oranges. Proceedings of World Congress of Computers in agriculture and Natural Resources, Foz do Iguaçú, 2001, p CURTO, F. P. F. Estudo do comportamento de matrizes pesadas (frango de corte), em diferentes ambientes utilizando identificação eletrônica e rádio-freqüência f. Tese (Doutorado em Construções Rurais e Ambiência) - Faculdade de Engenharia Agrícola/UNICAMP, Campinas. CURTO, F. P. F., MAROCCO R., BEHRENS F. H. Sistemas de Identificação Eletrônica, Revista do Instituto de Informática da PUCCAMP, 1997, n.1, v. 5. DONÁT, P. Measuring Behavior: The Tools and the Strategies, Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 1991, v. 15, p DUSENBERY, D. B. Using a Microcomputer and Video Camera to Simultaneously Track 25 Animals, Comput. Biol. Med. Vet., 1985, v. 15, n. 4, p HASHIMOTO, A., KONDOU, H., MOTONAGA, Y., KITAMURA, H., NAKANISHI, K., KAMEOKA, T. Evaluation of tree vigor by digital camera based on fruit color and leaf shape. Proceedings of World Congress of Computers in agriculture and Natural Resources, Foz do Iguaçú, 2001, p KEBELER, T., SCHIEFER, G. Computer Aided Environmental Control to Support Environmental- Management-Systems in Agricultural and Food-Industrial Production-Chains, Department of Agricultural Economics,

5 KORTHALS, R. L.; McDONALD, T. P.; EIGENBERG, R. A. Experiences with Transponders for Monitoring Bioenergetic Responses, ASAE Meeting Presentation. Paper number Charlotte, North Carolina. June 21-24, SIMÕES, A.S., REALI COSTA, A.H., HIRAKAWA, A.R., SARAIVA, A.M. Applying neural networks to automated visual fruit sorting. Proceedings of World Congress of Computers in agriculture and Natural Resources, Foz do Iguaçu-PR, 2001, p PEREIRA, D.F. Avaliação do comportamento individual de matrizes pesadas (frango de corte) em função do ambiente e identificação da temperatura crítica máxima f. Dissertação (Mestrado em Construções Rurais e Ambiência) - Faculdade de Engenharia Agrícola/UNICAMP, Campinas. 5