Detección termográfica de presencia de crias de animales

Los sistemas de imagen térmica se asocian normalmente con la detección de fugas de calor en edificios, la inspección de defectos en instalaciones técnicas o la protección de edificios contra la entrada no deseada de personas. Curiosamente, estos sistemas de visión térmica se han empezado a utilizar rápidamente en agricultura i también en la gestión cinegética. El objetivo de su uso responde a la necesidad de localizar y censar animales. Y no únicamente con propósitos de caza, sino para todo lo contrario, como por ejemplo la protección de las crías de animales en los campos durante las cosechas o el control de número de piezas a cazar en cotos de caza.

Introducción al caso

Cada año miles de animales jóvenes, especialmente crías de ciervo, mueren en accidentes con segadoras y cosechadoras. Es conocido que los ciervos forman parte del grupo de animales que esconden a sus crías de los depredadores en cultivos durante los primeros meses de cría. Se estima que hasta el 96% de las crías nacen entre mayo y junio, con lo que su hábitat es el propio campo de cultivo, incluso durante el tiempo de la cosecha, comprendido entre julio y agosto. Debido a sus instintos naturales, las crías se esconden en el cultivo en caso de peligro inminente, dificultando ser vistas por los conductores de la maquinaria agrícola operando en el campo. Por desgracia, hasta un 25% de crías mueren de esta manera. Además, la muerte inútil del animal no es el único problema, ya que si no se detecta el accidente, parte del cuerpo del animal es ensilado, las bacterias de la descomposición pueden producir toxinas, entre otras de tipo botulínico, lo que puede conllevar graves riesgos para la salud de los animales de granja que se alimenten del ensilaje. Con lo que se producen más pérdidas que la muerte del animal salvaje.

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Desde los inicios de la industrialización agrícola, se han intentado diversos métodos para solucionar el problema y poder detectar las crías. Por ejemplo, la inspección visual de los cultivos por parte de guardas para reubicar las crías a zonas de seguridad. Se trata de una tarea compleja y costosa, ya que es difícil encontrar el animal agazapado en medio del cultivo, con un pelo de color casi idéntico al del grano en maduración, que constituye un camuflaje excelente. Además, los cervatillos tienden a volver al campo después de haber sido arrastrados fuera del mismo. Por otro lado, los inhibidores acústicos tampoco han conseguido el resultado deseado, los animales se pueden acostumbrar, incluso algunas de las crías fueron encontradas cerca de los dispositivos inhibidores.

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El animal tiene el pelo de color muy parecido al del entorno, camuflando su contraste en el espectro visible de la radiación. En cambio, la radiación infrarroja detecta el calor que emiten las crías en contraste con la vegetación a su alrededor, con lo que el animal se detecta considerablemente más caliente que su entorno, siendo fácilmente detectable mediante el uso de una cámara termográfica. Aun así con una cámara termográfica de mano puede que no se obtengan los resultados deseados, debido a la dificultad de inspeccionar el cultivo desde un punto colindante. También es posible inspeccionar el cultivo desde la cosechadora durante el trabajo, pero es más difícil detectar el animal a través del cultivo o el follaje, ya que la radiación térmica del animal no atravesará espesores importantes de hierba o follaje. Además, hay que tener en cuenta que si se hace en tiempo real desde la cosechadora, el animal podrá ser detectado unos metros antes del accidente, pero es necesario tener en cuenta también el tiempo de reacción del operario y la maquinaria.

El uso de cámaras termográficas en la detección de animales en los cultivos

Este problema se puede solucionar mediante la inspección aérea con cámaras termográficas embarcadas en un dron-UAV, posibilitando la inspección del cultivo en muy poco tiempo. Un técnico experto puede inspeccionar una hectárea en menos de 10 minutos. Mediante el software de la cámara termográfica, es posible ensamblar todas las termografías tomadas en una gran imagen panorámica. Las condiciones aconsejadas para la adquisición de las imágenes termográficas desde un dron-UAV son: Un ángulo de 34 grados respecto la vertical y a una distancia 30 metros respecto el suelo, con lo que se consigue visión directa y clara del animal sin interferencia de la vegetación. Como en la mayoría de las aplicaciones de análisis térmico, las condiciones de iluminación, especialmente la luz solar directa, pueden afectar a los resultados de búsqueda. Con lo que para poder utilizar esta técnica en verano, es necesario que el sol no incida directamente sobre la superficie inspeccionada. El equipo Workswell WIRIS es ideal para esta aplicación ya que es ligero, compacto y combina una cámara termográfica con otra de espectro visible, lo que permite al usuario comprobar una superficie grande en poco tiempo. Además durante el vuelo es posible ver las imágenes en directo de las dos cámaras, grabar un vídeo totalmente radiométrico o grabar una secuencia de imágenes de todo el vuelo. Estos datos pueden ser analizados posteriormente mediante el software Workswell CorePlayer, que dispone de funciones de medición avanzadas.

El Workswell WIRIS permite ajustar remotamente los modos de imagen y de esta manera definir alarmas de temperatura, por ejemplo superficies (en este caso el animal) de temperatura superior al límite seleccionado, que son destacadas por un color de alto contraste sobre la termografía. Además, los colores más claros indican temperaturas más altas y por lo tanto pueden ser identificadas rápidamente zonas de mayor temperatura. El alto nivel de contraste térmico del sistema se consigue con la configuración manual de la gama de temperaturas. Con el modo manual, un mismo color de la paleta elegida representa siempre la misma temperatura y no cambia de forma automática cuando la cambia el entorno de medición, como pasa en los sistemas más sencillos. Para localizar el animal en el campo y ubicar su posición, el sistema Workswell WIRIS también almacena las coordenadas del GPS de dónde han sido tomadas cada una de las termografías. Esto permite que el usuario pueda identificar fácilmente la posición del animal, y retirarlo a un lugar seguro o simplemente evitarlo.

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Resumen

Los agricultores, los guardas y los ecologistas han hecho esfuerzos para solucionar este problema de atropellamiento de animales debido a una cosecha industrializada y a la presencia inadvertida de animales en el campo. Actualmente, este problema se puede resolver mediante inspección aérea. Para el vuelo puede usar una cámara fotográfica clásica, que detecta el espectro visible y sirve como medio de orientación auxiliar, pero la innovación en este caso es el sistema de imagen térmica que detecta animal por su calor corporal. De esta forma, puede detectarlo directamente desde el aire gracias al dron-UAV con la cámara termográfica controlada por dos interruptores del controlador RC estándar. Además mediante un localizador GPS puede determinar su posición en el campo fácilmente, detectando de forma remota y almacenando termografías totalmente radiométricas. Así, esta metodología puede identificar y salvar a una gran parte los animales jóvenes en el campo y evitar las consecuencias de este problema ecológico.