Original Title: Application of unmanned aerial vehicle with computer vision as a tool for welfare monitoring of cage-cultured, river-based hybrid red tilapia
Source: doi.org/10.34044/j.anres.2024.58.3.04
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការប្រើប្រាស់យន្តហោះគ្មានមនុស្សបើកជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រមើលឃើញ ដើម្បីជាឧបករណ៍សម្រាប់តាមដានសុខុមាលភាពត្រីទីឡាព្យាក្រហមកាត់ ដែលចិញ្ចឹមក្នុងបែរតាមដងទន្លេ

ចំណងជើងដើម៖ Application of unmanned aerial vehicle with computer vision as a tool for welfare monitoring of cage-cultured, river-based hybrid red tilapia

អ្នកនិពន្ធ៖ Wara Taparhudee (Department of Aquaculture, Faculty of Fisheries, Kasetsart University), Roongparit Jongjaraunsuk (Department of Aquaculture, Faculty of Fisheries, Kasetsart University), Sukkrit Nimitkul (Department of Aquaculture, Faculty of Fisheries, Kasetsart University), Pimlapat Suwannasing (Research Information Division, KURDI, Kasetsart University), Wisit Mathurossuwan (Fishbear Farm, Kanchanaburi, Thailand)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2024, Agriculture and Natural Resources

វិស័យសិក្សា៖ Aquaculture

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការសិក្សានេះដោះស្រាយបញ្ហានៃការតាមដានសុខុមាលភាព និងអាកប្បកិរិយារបស់ត្រីទីឡាព្យាក្រហមកាត់ នៅក្នុងបែរចិញ្ចឹមតាមដងទន្លេ ដោយជំនួសការយកសំណាកឈាមដែលអាចបង្កភាពតានតឹងដល់ត្រី មកប្រើបច្ចេកវិទ្យាទំនើបវិញ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះបានរួមបញ្ចូលបច្ចេកវិទ្យាយន្តហោះគ្មានមនុស្សបើក (UAV) ជាមួយកម្មវិធីកុំព្យូទ័រ ដើម្បីត្រួតពិនិត្យ និងវិភាគទិន្នន័យអាកប្បកិរិយារបស់ត្រី និងគុណភាពទឹកបរិស្ថានជុំវិញ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
UAV with Computer Vision (Tracker Software)
ការប្រើប្រាស់យន្តហោះគ្មានមនុស្សបើក (UAV) ជាមួយកម្មវិធីកុំព្យូទ័រ Tracker
ជាវិធីសាស្ត្រដែលមិនបង្កភាពតានតឹងដល់ត្រី ព្រោះមិនបាច់ប៉ះពាល់ផ្ទាល់ និងអាចត្រួតពិនិត្យលើផ្ទៃដីធំទូលាយក្នុងពេលដ៏ខ្លី។ វាមានភាពងាយស្រួលក្នុងការអនុវត្ត និងមានតម្លៃសមរម្យ។ ទាមទារឱ្យត្រីមានពណ៌លេចធ្លោខុសពីពណ៌ទឹក (ដូចជាត្រីក្រហម) និងមិនអាចប្រើបានពេលទឹកល្អក់ខ្លាំង ឬខ្យល់បក់ខ្លាំងជាង ១០ម៉ែត្រ/វិនាទីឡើយ។ អាចវាស់ស្ទង់ល្បឿនហែលជាក់ស្តែងរបស់ត្រីបានយ៉ាងសុក្រឹត ដើម្បីយកទៅផ្ទៀងផ្ទាត់ជាមួយគុណភាពទឹក និងសុខុមាលភាពសត្វ។
Predictive Regression Model (FSV Equation)
ម៉ូដែលសមីការតំរែតំរង់សម្រាប់ទស្សន៍ទាយល្បឿនហែលរបស់ត្រី (FSV Equation)
អាចប៉ាន់ស្មានល្បឿនហែលរបស់ត្រីបានយ៉ាងងាយស្រួល តាមរយៈការវាស់ស្ទង់ទម្ងន់ត្រី សីតុណ្ហភាពទឹក និងកម្រិតនីទ្រីត-អាសូត ដោយមិនចាំបាច់ហោះហើរ Drone។ ត្រូវការឧបករណ៍វាស់ស្ទង់គុណភាពទឹកផ្ទាល់ជាមុនសិន និងមានកម្រិតភាពត្រឹមត្រូវក្នុងការទស្សន៍ទាយ (R²) ត្រឹមតែ 0.701 ប៉ុណ្ណោះ។ ទស្សន៍ទាយល្បឿនត្រីបានប្រហាក់ប្រហែលនឹងការវាស់ដោយកម្មវិធីកុំព្យូទ័រ (គ្មានភាពខុសគ្នាសំខាន់ផ្នែកស្ថិតិ p > 0.05)។
Traditional Stress Measurement (Blood Sampling)
ការវាស់ស្ទង់ភាពតានតឹងតាមបែបប្រពៃណី (ការយកសំណាកឈាម)
ផ្តល់ទិន្នន័យជីវសាស្ត្រ និងសូចនាករផ្ទៃក្នុងទាក់ទងនឹងភាពតានតឹងរបស់ត្រីបានយ៉ាងច្បាស់លាស់ និងលម្អិត។ បង្កភាពតានតឹងដល់ត្រីដោយផ្ទាល់កំឡុងពេលយកសំណាក ចំណាយពេលយូរ និងអាចបណ្តាលឱ្យត្រីងាប់។ ជាចំណុចខ្សោយដែលត្រូវបានលើកឡើងក្នុងឯកសារស្រាវជ្រាវ ដែលជំរុញឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរមកប្រើបច្ចេកវិទ្យាវិញ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះទាមទារឧបករណ៍សាមញ្ញៗ និងមានតម្លៃសមរម្យសម្រាប់ការហោះហើរថតរូបភាព និងប្រើប្រាស់កម្មវិធីកុំព្យូទ័រដោយឥតគិតថ្លៃ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅកសិដ្ឋានចិញ្ចឹមត្រីទីឡាព្យាក្រហម (កូនកាត់ Oreochromis niloticus) ក្នុងទន្លេមេគ្លង ប្រទេសថៃ ជាមួយនឹងទិន្នន័យរដូវកាល២វគ្គ។ វាមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ព្រោះកម្ពុជាក៏មានការចិញ្ចឹមត្រីប្រភេទនេះក្នុងបែរតាមដងទន្លេច្រើន ប៉ុន្តែត្រូវគិតគូរពីកម្រិតភាពល្អក់នៃទឹកទន្លេសាប និងទន្លេមេគង្គកម្ពុជានៅរដូវវស្សា ដែលអាចប៉ះពាល់ដល់ការវិភាគរូបភាព។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកវិទ្យានេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ និងអាចអនុវត្តបានក្នុងវិស័យវារីវប្បកម្មនៅកម្ពុជា ដោយសារវាមានតម្លៃថោក និងមិនត្រូវការបច្ចេកទេសស្មុគស្មាញពេក។

សរុបមក នេះជាឧបករណ៍ដ៏មានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់កសិករ និងអ្នកស្រាវជ្រាវវារីវប្បកម្មនៅកម្ពុជា ក្នុងការតាមដានសុខុមាលភាពត្រីដោយមិនបង្កផលប៉ះពាល់ ដរាបណាបរិស្ថានទឹកមានភាពអំណោយផលគ្រប់គ្រាន់។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ស្វែងយល់ពីការហោះហើរ Drone និងកម្មវិធីតាមដានចលនា: សិក្សាពីការបញ្ជាយន្តហោះគ្មានមនុស្សបើក (ឧ. DJI Air 2S) ក្នុងកម្ពស់យ៉ាងតិច ៣.៥ម៉ែត្រពីផ្ទៃទឹក និងទាញយកកម្មវិធី Tracker (Physlets.org/tracker) ដើម្បីស្វែងយល់ពីមុខងារ Object Tracking ដោយសាកល្បងជាមួយវីដេអូចលនាសាមញ្ញជាមុនសិន។
  2. សិក្សាពីការវាស់ស្ទង់គុណភាពទឹក: ស្វែងយល់ពីការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍វាស់គុណភាពទឹក (ដូចជា YSI Pro20iTest Kits ធម្មតា) ដើម្បីប្រមូលទិន្នន័យកម្រិតអុកស៊ីហ្សែនរលាយ (DO) សីតុណ្ហភាព (Temp) និងនីទ្រីត (NO2-N) នៅក្នុងបែរត្រី។
  3. សាកល្បងប្រមូលទិន្នន័យនៅកសិដ្ឋានជាក់ស្តែង: ចុះទៅកាន់កសិដ្ឋានចិញ្ចឹមត្រីក្នុងបែរនៅតំបន់ក្បែរៗ (ឧ. តាមដងទន្លេបាសាក់) រួចហោះហើរ Drone ថតវីដេអូរយៈពេល ១នាទី ឱ្យបានច្រើនដង ជាពិសេសមុនពេលឱ្យចំណី ១ម៉ោង ព្រមទាំងវាស់គុណភាពទឹកក្នុងពេលជាមួយគ្នា។
  4. វិភាគទិន្នន័យវីដេអូ និងបង្កើតសមីការទំនាក់ទំនង: បញ្ចូលវីដេអូទៅក្នុងកម្មវិធី Tracker ដើម្បីគណនាល្បឿនហែលមធ្យមរបស់ត្រី (FSV) រួចប្រើប្រាស់កម្មវិធី IBM SPSS ឬកញ្ចប់ទិន្នន័យ Excel ដើម្បីធ្វើការវិភាគតំរែតំរង់ (Regression) រកទំនាក់ទំនងរវាងល្បឿនត្រី និងកត្តាបរិស្ថាន។
  5. អភិវឌ្ឍទៅរកប្រព័ន្ធតាមដានពេលវេលាជាក់ស្តែង (Real-Time System): ក្រោយពីជោគជ័យជាមួយកម្មវិធី Tracker គួរសិក្សាបន្ថែមអំពីបច្ចេកវិទ្យា Computer Vision កម្រិតខ្ពស់ដោយប្រើប្រាស់ Python រួមជាមួយបណ្ណាល័យ OpenCV ឬម៉ូដែល YOLO ដើម្បីឈានទៅរកការបង្កើតប្រព័ន្ធវិភាគចលនាត្រីដោយស្វ័យប្រវត្តិក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Computer vision (បច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រមើលឃើញ / ចក្ខុវិស័យកុំព្យូទ័រ) បច្ចេកវិទ្យាបញ្ញាសិប្បនិម្មិតដែលអនុញ្ញាតឱ្យកុំព្យូទ័រអាចចាប់យករូបភាព ឬវីដេអូ រួចធ្វើការវិភាគដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណ និងតាមដានចលនារបស់វត្ថុដោយស្វ័យប្រវត្តិ (ក្នុងករណីនេះគឺតាមដានការហែលរបស់ត្រី)។ ដូចជាការបង្រៀនកុំព្យូទ័រឱ្យមានភ្នែក និងខួរក្បាល ដើម្បីអាចមើលស្គាល់ និងតាមដានវត្ថុអ្វីមួយក្នុងវីដេអូដោយស្វ័យប្រវត្តិ ជំនួសការពឹងផ្អែកលើភ្នែកមនុស្ស។
Fish swimming velocity (FSV) (ល្បឿនហែលរបស់ត្រី) រង្វាស់នៃល្បឿន និងចលនាផ្លាស់ទីរបស់ត្រីនៅក្នុងទឹក ដែលត្រូវបានអ្នកស្រាវជ្រាវប្រើប្រាស់ជាសូចនាករសម្រាប់វាយតម្លៃពីកម្រិតភាពតានតឹង សុខុមាលភាព និងការឆ្លើយតបរបស់ត្រីទៅនឹងគុណភាពទឹក។ ប្រៀបដូចជាការវាស់ល្បឿនរត់របស់មនុស្ស។ មនុស្សដែលមានសុខភាពល្អ និងបរិយាកាសល្អ អាចរត់បានក្នុងល្បឿនខុសពីមនុស្សដែលកំពុងឈឺ ឬហត់នឿយខ្លាំង។
Unmanned aerial vehicle (UAV) (យន្តហោះគ្មានមនុស្សបើក / Drone) យានហោះហើរដែលអាចបញ្ជាពីចម្ងាយ បំពាក់ដោយកាមេរ៉ាសម្រាប់ថតរូបភាពនិងវីដេអូពីលើអាកាស ដែលអាចប្រមូលទិន្នន័យលើផ្ទៃដីកសិដ្ឋានធំទូលាយដោយមិនរំខានដល់ត្រីក្នុងបែរ។ ដូចជាភ្នែកទិព្វហោះបាន ដែលអនុញ្ញាតឱ្យយើងអាចសម្លឹងមើលកសិដ្ឋានទាំងមូលពីលើអាកាស និងថតវីដេអូបានយ៉ាងច្បាស់ដោយមិនចាំបាច់ដើរទៅក្បែរទឹក។
Animal welfare (សុខុមាលភាពសត្វ / សុខុមាលភាពវារីវប្បកម្ម) ស្ថានភាពសុខភាពផ្លូវកាយ និងការលូតលាស់របស់សត្វ ថាតើពួកវាមានចំណីគ្រប់គ្រាន់ រស់នៅក្នុងបរិស្ថានទឹកល្អ និងមិនមានភាពតានតឹង ឬរងការឈឺចាប់ក្នុងអំឡុងពេលចិញ្ចឹម។ ដូចជាការធានាថាសត្វចិញ្ចឹមមានការហូបចុកគ្រប់គ្រាន់ មានផ្ទះនៅស្រួល ទឹកស្អាត និងមិនមានអារម្មណ៍ភ័យខ្លាច។
Nitrite-nitrogen (NO2-N) (នីទ្រីត-អាសូត) សមាសធាតុគីមីនៅក្នុងទឹកដែលកកើតឡើងពីការបំប្លែងកាកសំណល់របស់ត្រី និងចំណីដែលសល់។ កម្រិតនីទ្រីតខ្ពស់គឺមានជាតិពុល ដែលរារាំងកោសិកាឈាមត្រីមិនឱ្យចាប់យកអុកស៊ីហ្សែនបាន។ ប្រៀបដូចជាផ្សែងពុលនៅក្នុងបន្ទប់បិទជិត បើមានកាន់តែច្រើន វាធ្វើឱ្យអ្នកនៅក្នុងបន្ទប់នោះថប់ដង្ហើម ទោះបីជាមានខ្យល់ក៏ដោយ។
Regression equation (សមីការតំរែតំរង់) រូបមន្តគណិតវិទ្យា និងស្ថិតិដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីរកទំនាក់ទំនងរវាងកត្តាផ្សេងៗ និងប្រើសម្រាប់ទស្សន៍ទាយលទ្ធផលណាមួយ (ឧទាហរណ៍៖ ការទស្សន៍ទាយល្បឿនត្រីដោយផ្អែកលើទម្ងន់ សីតុណ្ហភាពទឹក និងនីទ្រីត)។ ដូចជាម៉ាស៊ីនគិតលេខពិសេសមួយ ដែលពេលយើងបញ្ចូលទិន្នន័យបរិយាកាសចូលទៅ វាអាចគណនា និងប្រាប់យើងពីលទ្ធផលនៃសកម្មភាពរបស់ត្រីបានភ្លាមៗ។
Coefficient of determination (R2) (មេគុណកំនត់អថេរ / មេគុណនៃភាពជឿជាក់) រង្វាស់ស្ថិតិដែលបង្ហាញថា តើការប្រែប្រួលនៃអថេរមួយ (ឧ. ល្បឿនត្រី) អាចត្រូវបានពន្យល់ដោយអថេរឯករាជ្យផ្សេងទៀត (ឧ. គុណភាពទឹក) បានកម្រិតណា (គិតជាភាគរយពី ០ ដល់ ១)។ ដូចជាពិន្ទុដែលប្រាប់យើងថា រូបមន្តទស្សន៍ទាយរបស់យើងមានភាពត្រឹមត្រូវ និងអាចជឿទុកចិត្តបានកម្រិតណា (បើជិត ១ មានន័យថាជឿជាក់បានខ្ពស់)។
Critical swimming speed (Ucrit) (ល្បឿនហែលអតិបរមា) ល្បឿនរំហូរទឹកអតិបរមាដែលត្រីអាចហែលបញ្ច្រាសទប់បានក្នុងរយៈពេលកំណត់មួយដោយមិនហត់អស់កម្លាំងទាំងស្រុង ដែលគេប្រើសម្រាប់វាយតម្លៃកាយសម្បទាសរុបរបស់វា។ ដូចជាការតេស្តកម្លាំងរត់លើម៉ាស៊ីន (Treadmill) ដោយបង្កើនល្បឿនបន្តិចម្តងៗរហូតដល់យើងរត់លែងរួច ដើម្បីដឹងថាយើងមានកម្លាំងខ្លាំងកម្រិតណា។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖