株式會社日立解決方案·創研(Hitachi Solutions Create, Ltd.)的小澤佳子(首席DX顧問)與國立研究開發法人農業與食品產業技術綜合機構(農研機構)畜產研究部門的田上貴寬高級研究員、九州工業大學研究生院資訊工學研究院的李旻哲教授等的研究團隊於1月22日宣佈,開發出了一項利用圖形識別AI,可在孵卵第3天在不破壞雞蛋的情況下對蛋內胚胎進行雌雄判別的技術。研究人員通過對雞蛋照射光線獲取4K可見光圖像,並使用該AI來判別經處理後的圖像,最終實現最高97%精度的雌雄判別。相關技術已在日美兩國申請專利。研究團隊今後將以進一步提升判別精度旨在儘早實現實用化。該技術有望降低成本,並將在動物福利方面做出貢獻。
左起依次為日立解決方案·創研公司的小澤佳子、農研機構的田上貴寬高級研究員、九州工業大學的李旻哲教授與神谷亨副校長
因為只有母雞能夠產蛋,所以此前在日本的孵化場中,對孵化後的雞進行性別確認後,雄雞幾乎全部被做撲殺處理。雞蛋一般需經過21天孵化破殼。
以歐盟為中心,在孵化至第8~12天(被認為胚胎有痛覺之前)進行雌雄判別的技術已投入使用,德國也已立法禁止廢棄孵蛋進入第13天以後毀壞雞蛋。所以從動物福利的角度出發,亟需在更早發育期進行雌雄判別的技術。
研究團隊於2019年開始了相關研究。團隊將研究重點放在了農研機構此前的一項發現上:在雞胚胎發育過程中,生殖原細胞數量從孵蛋第2.5天起出現顯著的雌雄差異,並據此開展技術開發研究。
研究團隊首先切除部分蛋殼並拍攝胚胎附近圖像,每6小時獲取一次圖像,同時通過PCR法進行雌雄判定並構建AI模型,結果確認孵蛋第3天的雌雄判別精度已達到約88%的較高水平。
隨後,為實現從蛋殼外部直接判定雌雄,研究團隊嘗試使用光線照射獲取的黑白圖像進行判別,但最高精度僅約72%,相對較低。
為此,研究團隊採用高精度4K圖像,並在九州工業大學的協助下,減少蛋清等因素的干擾,同時對胚胎周邊區域進行強化顯示的影像處理。
最終成功構建出僅通過光線照射即可對雞蛋進行雌雄判別、判別精度最高達97%的無損判別模型。
被判別為雄性的雞蛋有望作為新型資源加以利用。研究團隊表示,今後將進一步提升精度,力爭早日實現實用化。
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

