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Cómo la visión por ordenador en los zoos puede mejorar el cuidado de los animales

Descubre cómo la visión por ordenador en los zoos está transformando la atención veterinaria, el seguimiento del comportamiento y la gestión de la fauna salvaje con información en tiempo real basada en IA.

Los zoos, santuarios y reservas desempeñan un papel importante en el apoyo a la conservación de la fauna y ayudan a mantener el equilibrio de los ecosistemas. Sin embargo, dado que estos espacios albergan una amplia gama de especies, cada una con necesidades únicas, la gestión de las operaciones diarias puede ser un reto. Por eso los cuidadores de animales recurren a métodos nuevos y vanguardistas para mejorar la forma de observar, tratar y apoyar a los animales.

En particular, la inteligencia artificial (IA) se está convirtiendo en una herramienta fiable en el cuidado de los animales y la gestión de los zoológicos. En consecuencia, el mercado mundial de la IA en sanidad animal está creciendo rápidamente y se prevé que alcance los 8.230 millones de dólares en 2034.

Una rama de la IA que ya está causando impacto es la visión por ordenador. Los modelos de visión por ordenador como Ultralytics YOLO11 permiten a las máquinas ver e interpretar imágenes de forma muy parecida a como lo hacen los humanos. Con respecto al cuidado de los animales, la IA de visión puede utilizarse para detectar animales individuales, controlar sus movimientos e incluso detectar signos de enfermedad que podrían pasar desapercibidos.

Fig. 1. Uso de YOLO11 para detectar elefantes.

En este artículo, exploramos cómo se utiliza la visión por ordenador en los zoológicos y la atención veterinaria para controlar la salud, seguir el comportamiento y apoyar el bienestar animal. Empecemos.

El papel de la visión por ordenador en los zoos y la atención veterinaria

Piensa en un cuidador de zoo que vigila a un animal enfermo, observando atentamente su comportamiento a lo largo del día para detectar cualquier cambio. Ahora imagina un sistema de cámaras que haga ese trabajo continuamente, vigilando al animal las 24 horas del día y avisando al personal en cuanto algo parezca raro. La visión por ordenador lo hace posible.

Las cámaras integradas con visión por ordenador pueden ayudar a vigilar a los animales en tiempo real, facilitando la detección de los primeros signos de estrés, lesión o enfermedad. Modelos como Ultralytics YOLO11, que admiten diversas tareas de visión por ordenador, pueden detectar animales, seguir sus movimientos y ayudar en tareas rutinarias como la supervisión del comportamiento.

Fig. 2. YOLO11 puede utilizarse para detectar y rastrear animales en el zoo.

Del mismo modo, en veterinaria, la visión por ordenador puede ayudar a los veterinarios en tareas complejas, como el diagnóstico de enfermedades oculares en especies con anatomías muy diversas. Por ejemplo, estas herramientas pueden detectar con precisión problemas como cataratas o glaucoma, mejorando tanto la rapidez como la coherencia del diagnóstico.

A medida que crece la necesidad de un cuidado eficaz de los animales, los zoológicos y las clínicas adoptan soluciones de visión por ordenador para gestionar las operaciones diarias de forma más eficaz. Desde la detección precoz de enfermedades hasta la automatización de los controles rutinarios, los modelos como YOLO11 ayudan a los cuidadores a ofrecer una atención más coherente y receptiva, especialmente cuando los recursos son limitados.

Aplicaciones de la visión por ordenador en los parques zoológicos

Ahora que hemos visto cómo la visión por ordenador ayuda al cuidado de los animales en zoológicos y clínicas, veamos más de cerca algunos estudios de casos globales que muestran cómo se utiliza en la conservación de la vida salvaje y en los esfuerzos de control de la salud animal en el mundo real.

Reconocimiento facial animal: Vigilancia por IA de pandas en peligro de extinción

El panda gigante, antaño en peligro de extinción y ahora considerado vulnerable, sigue siendo uno de los principales objetivos de los esfuerzos de conservación. Pero hacer un seguimiento de los pandas individuales, su salud, comportamiento y reproducción, puede ser difícil, ya que tienen rasgos faciales similares. Incluso los expertos pueden tener dificultades para distinguir un panda de otro. 

Se han utilizado métodos tradicionales como la comprobación de huellas o la realización de pruebas de ADN, pero estos métodos suelen ser caros, invasivos y no siempre fiables.

Para hacer frente a este problema, los investigadores de la Base de Investigación de Chengdu para la Cría del Panda Gigante, en China, han creado un sistema de reconocimiento facial mediante visión por ordenador. El sistema utiliza Vision AI para identificar pandas individuales analizando los rasgos sutiles y únicos de sus rostros.

Esta tecnología de reconocimiento facial permite a los investigadores seguir continuamente a los pandas, observar sus movimientos, hábitos alimentarios y salud sin causarles ningún daño ni molestia. Proporciona una forma sencilla de recopilar información precisa y en tiempo real sobre los pandas, haciendo que el proceso de seguimiento sea mucho más eficaz y fiable.

Fig. 3. Ejemplos de datos anotados utilizados para entrenar modelos de detección e identificación de pandas.

La IA en el control de la salud animal mantiene a los pandas rojos sin estrés

Los pandas rojos son animales tímidos y solitarios que se enfrentan a graves amenazas para su supervivencia. En los últimos 18 años, unas tres generaciones, su población mundial ha disminuido más del 50%, principalmente a causa de la pérdida de hábitat y la captura ilegal. Viven en zonas de Myanmar, Nepal, India y China, sobre todo en el Himalaya y Sichuan occidental, donde quedan entre 6.000 y 7.000 pandas rojos.

Incluso en entornos protegidos como los zoológicos, pueden correr peligro. Los problemas de salud de los pandas rojos suelen manifestarse en forma de pequeños cambios de comportamiento, como moverse menos, interactuar menos o no dormir bien. Sin embargo, estos signos pueden ser tan sutiles que es fácil pasarlos por alto.

Para ayudar a proteger a estos animales en peligro de extinción, los investigadores están desarrollando nuevas formas de cuidarlos. Por ejemplo, los datos recogidos por las cámaras activadas por el movimiento en el Bifengxia Wildlife World de China se utilizaron para entrenar a un YOLOv8-diseñado para controlar el comportamiento del panda rojo.

Este modelo puede ayudar a los cuidadores a detectar signos precoces de estrés o enfermedad, como una quietud inusual o una actividad reducida, sin molestar a los animales. Se trata de un método no invasivo que permite vigilar a los pandas rojos las 24 horas del día y mantenerlos cómodos y sin estrés.

Fig. 4. Seguimiento del comportamiento del panda rojo mediante visión por ordenador.

Seguimiento de animales con visión por ordenador: Seguimiento de delfines

Observar cómo se comportan los animales en el agua, como los delfines mulares, puede ser complicado. Nadan rápido, se sumergen profundamente y a menudo se mueven en grupos, lo que dificulta a los cuidadores seguir sus rutinas o notar pequeños cambios. Pero comprender cómo descansan, interactúan y utilizan su espacio es clave para mantenerlos sanos. Esto es especialmente importante en zoológicos y acuarios, donde su entorno debe gestionarse con cuidado.

En el zoo de Brookfield (EE.UU.), unos investigadores han diseñado un sistema que utiliza la visión por ordenador para seguir el movimiento de los delfines por todo su recinto. Han instalado cámaras de alta resolución alrededor del recinto para grabar los movimientos de los delfines a lo largo del día. Estas grabaciones se analizan después para comprender patrones de comportamiento como nadar, descansar, interactuar o explorar.

En concreto, se utiliza el seguimiento de objetos para seguir el movimiento de cada delfín a lo largo del tiempo. Esta técnica de visión por ordenador permite al sistema identificar delfines individuales y controlar sus actividades, incluso cuando nadan muy juntos o se sumergen bajo el agua. Mediante el seguimiento de estos patrones, los cuidadores pueden comprender mejor cómo utilizan los delfines su espacio, cómo interactúan entre sí y cómo responden a los cambios medioambientales.

Fig. 5. Dos cámaras siguen el movimiento de los delfines en el zoo de Brookfield.

Pros y contras de la visión por ordenador en los zoos

Hoy en día, la visión por ordenador se utiliza en diversos entornos de cuidado de animales, desde zoológicos a clínicas veterinarias, para mejorar la supervisión, apoyar el diagnóstico y aumentar el bienestar general. He aquí algunas formas clave en que está ayudando a mejorar las prácticas de cuidado de los animales:

  • Análisis del uso del recinto: Los mapas de calor y el seguimiento del comportamiento muestran qué zonas de un recinto prefieren o evitan los animales, lo que ayuda a los cuidadores a mejorar el diseño del hábitat y la planificación del enriquecimiento.
  • Reducción de la carga de trabajo: La automatización de las tareas rutinarias de supervisión proporciona a los equipos de cuidado de animales más tiempo para centrarse en el enriquecimiento práctico, el adiestramiento y los cuidados médicos.
  • Colaboración y diagnóstico a distancia: Los datos de vídeo y comportamiento en tiempo real pueden compartirse con veterinarios, conductistas o investigadores externos, lo que permite una atención colaborativa y diagnósticos más rápidos.
  • Vigilancia nocturna mejorada: Los sistemas de visión por infrarrojos y con poca luz permiten al personal vigilar a los animales fuera de horario o durante la actividad nocturna, algo difícil de hacer manualmente sin molestar a los animales.

Aunque la visión por ordenador ofrece muchas ventajas con respecto al cuidado de los animales, también hay que tener en cuenta algunos retos. He aquí algunas limitaciones y factores clave que hay que tener en cuenta al adoptar esta tecnología:

  • Complejidad del comportamiento específico de cada especie: Algunas especies tienen comportamientos sutiles, raros o poco estudiados que son difíciles de etiquetar y detectar con precisión sin datos de entrenamiento amplios y de alta calidad.

  • Elevados costes iniciales de instalación: El coste de las cámaras de alta resolución, los equipos duraderos y resistentes a la intemperie, los servidores y los dispositivos periféricos puede suponer una inversión importante, sobre todo para los zoos más pequeños o las instalaciones de conservación.

  • Cobertura limitada y puntos ciegos: Los animales a menudo se meten en madrigueras, se esconden detrás de árboles o rocas, o utilizan el espacio vertical, zonas que las cámaras fijas no pueden captar sin extensas y costosas configuraciones multiángulo.
  • Conocimiento limitado en tiempo real de los comportamientos complejos: Mientras que los comportamientos simples, como el sueño o el movimiento, son más fáciles de detectar, las interacciones sociales matizadas o los estados emocionales son más difíciles de interpretar con precisión para los modelos de IA.

Puntos clave

La visión por ordenador está cambiando constantemente la forma de cuidar a los animales en zoológicos, clínicas veterinarias y reservas. Su capacidad para controlar el movimiento, detectar los primeros signos de enfermedad y hacer un seguimiento individual de los animales la convierte en una herramienta fiable. Aunque estos sistemas no pueden sustituir a los cuidadores humanos, pueden ayudarles a hacer su trabajo de forma más eficaz.

De cara al futuro, es probable que veamos usos más avanzados de la IA en el control de la salud animal. Por ejemplo, la detección de emociones podría ayudar a seguir los niveles de estrés o comodidad en tiempo real, mientras que la estimación de la postura puede detectar los primeros signos de lesión antes de que sean visibles. Cuando se integre con recintos inteligentes y sensores portátiles, la visión por ordenador podría formar parte de un sistema conectado que ofrezca a los cuidadores una visión más profunda del bienestar de cada animal. 

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