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超越距离:基于关键点轨迹的牛群亲属与对抗社交网络分类框架

计算机视觉与模式识别 2025-12-18 v1 人工智能

摘要

精密养殖需要客观评估社会行为以支持牧场福利监测,但大多数现有方法仅基于静态距离阈值推断相互作用,无法在复杂棚舍环境中区分亲属与对抗行为。此限制阻碍了商业环境中自动社交网络分析的可解释性。我们提出基于姿态的计算框架,用于相互作用分类,超越距离启发式方法,通过建模解剖关键点的时空几何来实现。该方法不依赖像素级外观或简单距离度量,而是从关键点轨迹中编码相互作用特有的运动特征,从而实现社交相互作用价值区分。该框架作为端到端计算机视觉管道实现,集成YOLOv11进行目标检测([email protected]: 96.24%),支持单个识别(98.24%准确率),ByteTrack进行多目标跟踪(81.96%准确率),ZebraPose进行27点解剖关键点估计,以及基于姿态数据训练的支持向量机分类器。在来自商业奶牛棚的标注相互作用剪辑上,分类器仅使用姿态信息即可实现区分亲属与对抗行为的77.51%准确率。与距离-only基线的比较显示,尤其是在亲属相互作用方面,行为区分具有显著提升。结果为构建适用于实时性能的自动化、基于视觉的社交互动推断框架奠定了基础,能在商品硬件上实现近实时性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.14998,
  title  = {Beyond Proximity: A Keypoint-Trajectory Framework for Classifying Affiliative and Agonistic Social Networks in Dairy Cattle},
  author = {Sibi Parivendan and Kashfia Sailunaz and Suresh Neethirajan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.14998},
  year   = {2025}
}

备注

36 pages, 12 figures, 8 tables