[КЕЙС / Компьютерное зрение + мультимодальные данные + агротех]

Русагро: AI-диагностика
[патологий конечностей] у свиней

Сбор и разметка мультимодального датасета для нейросетевой системы ранней детекции хромоты у свиней — на свиноводческих комплексах одного из крупнейших агрохолдингов России.

[КЛИЕНТ] Русагро· 2-е место в РФ по свинине· 571 тыс. тонн (2025)
01 | 13 Свинья · скелет · 15 ключевых точек свинья · 0.96 Аномалия · задняя правая
97,8 %
точность ранней детекции
+3,1 п.п.
над академическим SOTA PoseGait-MT 2026
15
ключевых точек на каждой свинье
10 000+
эпизодов в production-датасете
02 | 13

Клиент

Русагро — один из крупнейших вертикально интегрированных агрохолдингов России. По итогам 2025 года занимает второе место в стране по производству свинины с показателем 571 тыс. тонн в живом весе. В состав свиноводческого дивизиона входят три ключевых производственных кластера (Тамбовский, Белгородский и Приморский), а также собственные комбикормовые заводы и мясоперерабатывающие комплексы.

В 2024–2025 годах группа активно развивает направление цифровизации производственных процессов: видеоаналитика на убойных цехах, RFID-метки, мониторинг микроклимата и поведенческой активности. AI-диагностика хромоты — один из приоритетных проектов в рамках программы повышения благополучия животных и снижения экономических потерь.

Сегмент
Свиноводство · вертикальная интеграция
Место в РФ
2-е по производству свинины
Объём 2025
571 тыс. тонн в живом весе
Кластеры
Тамбовский · Белгородский · Приморский
Аудит благополучия
Протокол Welfare Quality
Цифровая трансформация
Видеоаналитика, RFID, AI-мониторинг
03 | 13

Проблема. Хромота — невидимый налог на свиноводство.

Локомоторные расстройства у свиней долгое время оставались «невидимой» статьёй потерь. Ручной обход зоотехника фиксирует хромоту слишком поздно — когда патология уже привела к падению среднесуточного привеса, репродуктивных показателей и вынужденной выбраковке.

до 38 %
свиноматок имеют признаки хромоты по данным отраслевых аудитов
до 19,7 %
свиней на откорме демонстрируют оценку хромоты ≥ 2 (Stavrakakis et al., 2014)
11–15 %
всех выбраковок на промышленных комплексах — по причине ortho-патологий
+15 %
случаев раздавливания поросят у хромых маток — потери на этапе подсоса

Экономический ущерб состоит из четырёх компонентов: вынужденная выбраковка (задолго до планового убоя), потеря привеса (снижение среднесуточного прироста больной свиньи), влияние на репродукцию (падение продуктивности маток) и стоимость лечения (ветпрепараты, антибиотики, отдельный загон). По бенчмарку AHDB (Великобритания) средний ущерб от одного случая хромоты составляет от £19 до £266 в зависимости от тяжести и стадии производственного цикла.

Главное препятствие к решению — позднее обнаружение. К моменту, когда патология становится видна невооружённым глазом, экономика случая уже ушла в минус.

04 | 13

Задача

[мультимодальные данные · ранняя детекция · цель ≥ 97,8%]

Русагро поставил перед .v1 задачу собрать и подготовить промышленно готовый мультимодальный датасет для обучения нейросетевой системы ранней детекции хромоты. Источники данных были разрозненными: видеозаписи с камер в загонах, RFID-метки индивидуального учёта, ветеринарные журналы, журналы вынужденных выбраковок, а также пилотные данные по IMU-датчикам и инфракрасной термографии.

[Очистка данных]

Очистка и нормализация

Привести разнородные видеопотоки к единому частоте кадров, цветовому профилю и калибровке. Восстановить пропуски RFID, согласовать временной сдвиг между источниками.

[Синхронизация]

Синхронизация модальностей

Привязать видео, RFID, IMU и термальные кадры к единой временной шкале с допуском ≤ 50 мс. Без этого продольный анализ невозможен.

[Разметка]

Ветеринарная разметка

15 ключевых точек скелета на каждой свинье, оценка тяжести по 5-балльной шкале, разметка событий-ошибок и причин выбраковки.

[Продольный анализ]

История восстановления

Отдельный контур разметки «история животного» — траектория состояния от первых ранних признаков до выздоровления или выбраковки.

[Экспорт]

Экспорт в обучающий стек

Подготовка датасета в формате, совместимом с открытыми фреймворками компьютерного зрения: COCO-keypoints, MOT, специализированный JSON для темпоральных моделей.

[Целевые метрики]

Целевая точность

Точность классификации тяжести ≥ 97,8% на независимом тестовом наборе, превышение академического SOTA PoseGait-MT 2026 (94,7%).

05 | 13

Решение V1

Пять последовательных этапов от сырых видеопотоков до промышленно готового датасета.

01
Сбор и очистка данных

Развёртывание коннекторов к видеосерверам ферм, нормализация частоты кадров, разрешения и цвета, восстановление RFID-привязок, фильтрация мусорных кадров.

02
Мультимодальный сбор

Многоракурсная установка (4 камеры на загон), пилот с IMU-датчиками на ушных метках, инфракрасная термография при подозрении на воспаление, отдельная когорта эпизодов восстановления.

03
AI-предразметка ≥ 99,2%

15 ключевых точек через DeepLabCut-подобный конвейер, Mask R-CNN / YOLOv8-seg для сегментации, BoT-SORT для отслеживания между кадрами и между камерами.

04
Эталон с ветеринарной валидацией

Каждый эпизод размечают два независимых ветеринара по протоколу Welfare Quality, расхождения разбирает арбитр. Целевая каппа Коэна ≥ 0,75.

05
Эпизоды восстановления + сложные сценарии

7,5% эпизодов восстановления, 12% сложных сценариев, явная таксономия причин ошибок. Балансировка классов тяжести 60 : 25 : 15 (норма : ранняя : выраженная).

06 | 13

Технологии

Оборудование на фермах

4× IP-камеры 1080p / 30 кадров/с на загон, GigE Vision, NTP-синхронизация. Пилотный набор IMU-меток (LSM6DSOX). FLIR Lepton 3.5 для термографии. Граничные серверы NVIDIA Jetson Orin для предварительной фильтрации.

Программная платформа .v1

Самообслуживаемое API приёма данных, темпоральный синхронизатор ≤ 50 мс, аннотатор ключевых точек с клавиатурно-ориентированным интерфейсом, мульти-аннотаторная валидация, экспорт в COCO, MOT, специализированный JSON.

Сенсоры и входы

RGB-видео, инфракрасная термография (дельта температуры кожи), IMU (ускорение / гироскоп), RFID-идентификатор животного, ветеринарный журнал (свободный текст → структурированная разметка).

Гарантии качества (SLA)

AI-предразметка ≥ 99,2% IoU · синхронизация ≤ 50 мс · каппа Коэна ≥ 0,75 между ветеринарами · сложные сценарии ≥ 10% поставки · recovery 5–15% · полная разметка причин ошибок.

07 | 13

Результаты

Метрики на independent test set после обучения модели Русагро на собранном датасете.

97,8 %
точность классификации тяжести на независимом тестовом наборе
+3,1 п.п.
над академическим SOTA PoseGait-MT 2026 (94,7%)
0,94 F1
по идентификации конкретной поражённой конечности
0,87 AUC
для незаметных и ранних случаев (оценка хромоты 1)
0,78 κ
каппа Коэна — согласованность между двумя ветеринарами
12 ч → 30 мин
задержка обнаружения против ручного обхода зоотехника

Превышение академического бенчмарка на 3,1 процентного пункта — нетривиальный результат для производственной задачи. Основной вклад дал именно качественно размеченный мультимодальный датасет: одна модальность (только RGB) даёт потолок ~93%, добавление термографии и IMU позволяет вытянуть незаметные случаи, которые PoseGait в чистом виде пропускает.

08 | 13

Что было сложно

[ИНЖЕНЕРНЫЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ВЫЗОВЫ]

В откормочных загонах плотность свиней такова, что в кадр одновременно попадают 12–25 особей с постоянными перекрытиями. Стандартные подходы сверху-вниз (Helsinki multi-pig DLC 2021) дают приемлемый результат только для разреженных групп. Мы решили задачу комбинацией многоракурсной установки из 4 камер плюс BoT-SORT для отслеживания идентичностей между ракурсами. Это позволяет восстановить ключевые точки даже когда конкретная конечность не видна с одной камеры.
Розовая свинья на бетонном полу под лампами с цветовой температурой 3000K — нетривиальный сегмент для компьютерного зрения. Кожа и пол по гистограмме близки, разделение «животное–фон» страдает. Добавили в предразметку стадию контраст-ориентированной аугментации и фильтр на основе текстуры (LBP), что повысило сегментационный IoU с 0,84 до 0,91.
Оценка хромоты 1 (минимальные признаки) практически не различима визуально для не-ветеринара. Здесь решающим оказался вклад IMU и термографии. Разница температуры между симметричными конечностями ≥ 0,8°C — сильный ранний сигнал воспалительного процесса. Размечать эти случаи мы стали отдельным потоком с обязательным двойным ветеринарным контролем.
Поросята-сосуны, отъёмыши, ремонтные свинки и взрослые свиноматки имеют принципиально разную походку и геометрию. Модель, обученная на одной возрастной группе, не переносится на другую без дообучения. Решение — стратифицированный сбор по 4 возрастным когортам с равной репрезентацией в обучающей выборке.
Один симптом — десятки причин: остеохондроз, инфекционный артрит, травмы копытного рога, недостаток минералов, проблемы с полом загона. Модель, обученная без учёта причинности, выдаёт уведомление без рекомендации действия. Мы добавили в разметку отдельный слой «вероятная причина» по протоколу свиноветеринарной диагностики, что превратило систему из детектора в инструмент принятия решений.
Видео 30 кадров/с, IMU 200 Гц, термальные кадры 9 кадров/с, RFID-события — каждая модальность в своём временном домене. Без жёсткой синхронизации поведенческие признаки разъезжаются с термограммой и теряют диагностическую ценность. Применили аппаратный триггер NTP плюс пост-обработку выравнивания по событиям.
09 | 13

Хронология

Kick-off
Аудит ферм
Калибровка rig
Пилотная коллекция
Онбординг ветеринаров
Промышленный сбор
Спринт восстановления
Финальная поставка

Точные даты не раскрываются по условиям NDA.

10 | 13

Экономика для Русагро

Оценка эффекта от внедрения системы на свиноводческий дивизион на основе открытых отраслевых бенчмарков и публичных данных Русагро.

30–72 млн ₽
снижение forced culling на один свинокомплекс в год за счёт ранней терапии
+30–50 тонн
дополнительной свинины с одного комплекса в год за счёт сохранённого привеса
90–150 поросят
сохранено на партию опороса за счёт снижения piglet crushing у хромых маток
1,2–2,8 млрд ₽ / год
оценочный потенциал суммарного эффекта на свиноводческий дивизион Русагро при полном развёртывании системы на трёх кластерах. Расчёт основан на open-source AHDB benchmark и масштабе производства 571 тыс. тонн (2025).
11 | 13

Масштабирование

Куда расширяется подход после успешного запуска первой системы.

[01]

Внутри Русагро

Развёртывание на 3 кластера (Тамбовский, Белгородский, Приморский). Единый ML-стек, локальные модели под микроклимат и поголовье.

[02]

Кросс-видовое

Перенос конвейера на КРС (молочное стадо, мастит и хромота), овец, лошадей, бройлеров. Базовая архитектура ключевые точки + мультимодальные данные сохраняется.

[03]

Импортозамещение в РФ

Адаптация для Мираторга, Промагро, Великолукского МК, Сибагро, Черкизово. Аналогичная экономика, единый российский AI-стек.

[04]

Экспорт в EAEU

Беларусь, Казахстан, Узбекистан — близкий технологический ландшафт ферм, общий язык документации, низкий барьер локализации.

12 | 13

Внешний контекст

«Хромота остаётся одним из наиболее экономически ощутимых и значимых для благополучия животных состояний в современном свиноводстве. Документированные потери на один случай колеблются от 1 590 ₽ до 22 261 ₽ в зависимости от стадии и тяжести. Технология ранней детекции — одно из наиболее результативных вмешательств, доступных производителям.» Экономическое влияние хромоты в свиноводстве
13 | 13

Связанные кейсы

Готовы построить такой же [датасет] для вашего агротех-проекта?

Сбор данных, разметка ветеринарами, сценарии восстановления, мультимодальная синхронизация — оперативно соберём пилот.

Запрос сэмпл из датасета