Flexible Stereo: Constrained, Non-rigid, Wide-baseline Stereo Vision for Fixed-wing Aerial Platforms

This paper proposes a computationally efficient method to estimate the time-varying relative pose between two visual-inertial sensor rigs mounted on the flexible wings of a fixed-wing unmanned aerial vehicle (UAV). The estimated relative poses are used to generate highly accurate depth maps in real-time and can be employed for obstacle avoidance in low-altitude flights or landing maneuvers. The approach is structured as follows: Initially, a wing model is identified by fitting a probability density function to measured deviations from the nominal relative baseline transformation. At run-time, the prior knowledge about the wing model is fused in an Extended Kalman filter~(EKF) together with relative pose measurements obtained from solving a relative perspective N-point problem (PNP), and the linear accelerations and angular velocities measured by the two inertial measurement units (IMU) which are rigidly attached to the cameras. Results obtained from extensive synthetic experiments demonstrate that our proposed framework is able to estimate highly accurate baseline transformations and depth maps.Comment: Accepted for publication in IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2018, Brisban

Aussagegehalt von Schlachthofdaten zur Verbesserung der Tiergesundheit

Pathologisch-anatomische Befunde, die routinemäßig am Schlachthof erhoben werden, lassen Rückschlüsse auf den Gesundheitsstatus der Nutztiere zu. Allerdings werden von Seiten der landwirtschaftlichen Betriebe immer wieder Zweifel an der Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Befundergebnisse geäußert. Um den Aussagegehalt der Schlachthofbefundung zu untersuchen, wurde die Befunderfassung Von 20 ausgewählten Schlachtkörpern und 20 Organen durch 11 amtliche Tierärzte und Fachassistenten einer Prüfung unterzogen. Die merkmalsbezogene Übereinstimmung der Beurteilungsergebnisse wurde mittels Kendalls Konkordanzkoeffizient W berechnet. Mit großer Übereinstimmung klassifizierten die Beurteiler die Befunde Brustfellentzündung, Nierenveränderung und Herzbeutelentzündung. In der Befundung von Hautschäden, Lunge und Leber wichen die Beurteilungen jedoch deutlich voneinander ab. Zur Verbesserung der Qualität der Befunddaten und deren Akzeptanz als Instrument der betrieblichen Schwachstellenanalyse bei den Landwirten wird eine fortlaufende Auswertung der Befundungen und Rückmeldung an die Beschauer empfohlen

Ermittlung des Futterwertes und der Verdaulichkeiten der Blattmassen von Luzerne und Perserklee

Angesichts der guten Verfügbarkeit von feinsamigen Leguminosen als heimische Proteinquelle in der Wiederkäuerernährung stellte sich die Frage, ob das Rohprotein auch für die Versorgung von Monogastriern genutzt werden kann, wenn statt der Ganzpflanze nur auf die Blattmasse zurückgegriffen wird. Es wurden verschiedene Faktoren untersucht, um das Ertragspotential und den Futterwert der Blattmasse vor allem im Hinblick auf die Verfügbarkeit von praecaecal verdauchlichen Aminosäuren einzuschätzen. Die umfangreichen Untersuchungen ergaben, dass durch die Trennung der Blatt- von der Stängelmasse die Konzentration der hochwertigen Futterkomponenten pro kg Trockenmasse sowie die Verdaulichkeit signifikant erhöht werden kann. Die Separierung der Blattmasse macht diese zu einer geeigneten und ökonomisch konkurrenzfähigen Proteinquelle für die Versorgung von Monogastriern mit heimischen Futtermitteln. Allerdings besteht eine große Variabilität sowohl in den Ertragsmengen von Blattmasse feinsamiger Leguminosen pro Hektar als auch in den Inhaltsstoffen pro Trockenmasse. Vor allem bestehen große Unterschiede zwischen den Pflanzenarten und den verschiedenen Schnittnutzungen. Entsprechend lassen sich aufgrund der Vielzahl von Einflussfaktoren, welche die Ertragsmengen und die Inhaltsstoffe als auch die Anteile an hochwertige Nährstoffkomponenten in der separierten Blattmasse beeinflussen, kaum hinreichend belastbare Vorhersagen zum Futterwert ableiten. Entsprechend sind Nährstoffanalysen ggf. ergänzend um die Analyse der In vitro-Verdaulichkeit erforderlich, um das Nutzungspotential von Blattmasse im jeweiligen Kontext der Nutzung angemessen abschätzen zu können und verwertbar zu machen

Vergleich von Hofmischungen, Alleinfuttermitteln und Eiweißergänzern für Monogastrier anhand ihrer in vitro praecaecalen Verdaulichkeit

Im Projekt steht die Optimierung der einzelbetrieblichen Effizienz der Nutzung heimischer Proteinträger bei der Fütterung von Monogastriern im Fokus. Einschätzungen zur Passgenauigkeit heimischer Eiweißkomponenten im betrieblichen Kontext erfordern belastbare Informationen zum Futterwert, d.h. zu den Inhaltsstoffen und der Verdaulichkeit. Im Vorhaben wurden 147 Futterproben von 56 ökologisch wirtschaftenden Betrieben hinsichtlich der Nährstoffgehalte sowie der in vitro praecaecalen Verdaulichkeit analysiert. Insbesondere die Verdaulichkeit der Eiweißergänzer war sehr heterogen. Durch Informationen zur Verdaulichkeit der Futtermittel können verschiedene Optionen im Einsatz von Eiweißfuttermitteln besser beurteilt werden

Unterschiedliche Wahrnehmungen als gravierendes Hemmnis im „Wissenstransfer“ zur Tiergesundheit

Im Mittelpunkt einer aktuellen Studie stand die Identifikation potentieller Hemmnisse im Prozess eines zielführenden „Wissenstransfers“ im Zusammenhang mit den erforderlichen Verbesserungen des Tiergesundheitsstatus auf landwirtschaftlichen Betrieben. In dem stakeholder- orientierten Vorhaben wurden die Perspektiven von Vertretern verschiedener Interessensgruppen mithilfe von Instrumenten der Kommunikationswissenschaften reflektiert. Die Ergebnisse ergaben erhebliche Unterschiede in der Wahrnehmung und Beurteilung von Tiergesundheit. Die bisherige Konzeption und Organisation des „Wissenstransfers“ in Form eines „Technologietransfers“ ist im Kontext der Tiergesundheit nicht zielführend und bedarf einer grundlegenden Revision, sofern der Transfer zu einer Verbesserung der Situation beitragen soll. Ausgangspunkt und Voraussetzung für Verbesserungen ist die Festlegung von Zielgrößen (z.B. zulässige Prävalenzraten von ausgewählten Produktionskrankheiten), welche allen Stakeholder-Gruppen als gemeinsame Orientierung dienen

Umfeldanalysen zum Themenfeld Tiergesundheit

Wie diverse Erhebungen zum Auftreten von Produktionskrankheiten auf landwirtschaftlichen Betrieben zeigen, ist der Tiergesundheitsstatus in vielen Nutztierbeständen nicht zufriedenstellend. Ursachen werden unter anderem im Bereich der Kommunikation zwischen beteiligten Akteuren vermutet. In einem stakeholder-orientierten Vorhaben zum „Wissenstransfer“ zur Tiergesundheit wurden mit Hilfe von Projektumfeldanalysen Kommunikations- und Handlungsstrukturen im Zusammenhang mit der Tiergesundheit identifiziert. Diese sind aufgrund der Vielzahl von Stakeholdern mit unterschiedlichem Bezug zur Tiergesundheit durch eine hohe Komplexität gekennzeichnet. Die aktuellen Strukturen unterstützen selbstreferentielles Einschätzungen und Rollenerwartungen. Die Überwindung der Selbstreferenzialität bedarf eines Impulses von außen. Dieser sollte über die Zielgrößendiskussion hinsichtlich noch tolerierbarer Prävalenzraten von Produktionskrankheiten erfolgen

A deductive approach to animal health planning in organic dairy farming: Method description

Organic farming is often directly associated with an enhanced level of animal health and welfare. However, in spite of ongoing efforts in the fields of animal science, the animal health status in organic dairy farming does not in all respect meet consumers’ expectations. Reasons are manifold and differ considerably between farms as do the multi-factorial production diseases. Success of animal health planning highly depends on a sound diagnostic procedure at farm level and farmers’ intrinsic motivation to improve the animal health status. Both aspects are essential preconditions for the identification and implementation of the most appropriate farm-specific management measures. The aim of this paper is to introduce a participatory and farm-centric methodological approach, facilitating the comprehension of farm specific processes and encouraging farmers to increase animal health status. The system ‘organic dairy farm’ is described and vital key variables that play a role in the way the system behaves are determined in intensive workshops involving relevant stakeholders. On the basis of farm protocols, milk recordings, and animal based measurements the animal health status is determined for each farm and discussed in a ‘round table’ situation involving the different perspectives of the farmer himself, the local veterinarian and an agricultural advisor. By making use of the impact matrix as an innovative diagnostic tool to deal with the complexity of the farm system, the interconnectedness of 13 system variables is assessed at farm level. The method is used to gain a comprehensive insight from different perspectives and achieve agreement about the systemic functional role of relevant factors involved in the development of multi-factorial production diseases. Based on the on-farm assessment and the impact matrix analysis the discussion results in the formulation of farm-individual goals and the identification of measures that are expected to most likely improve animal health in the farm specific situation taking into account the availability of resources. The participatory process facilitates knowledge exchange and collective learning. For animal health planning to be effective, farm-specific interconnections have to be taken into account instead of focussing on general recommendations. The impact matrix analysis promises to be an effective method to reduce the complexity of the farm system and to identify measures which can be expected to have a relevant impact on the animal health status. Thus, reducing health problems deriving from complex interactions is expected to benefit from the integration of different perspectives

Ausfallkosten durch Eutererkrankungen und Lahmheiten auf ökologisch wirtschaftenden Milchviehbetrieben in Deutschland

Production diseases have severe economic impacts in dairy farms. Financial losses due to culling, decreased productivity, discarded milk as well as costs for treatment and labour efforts are failure costs related to the occurrence of production diseases. To support decision making regarding herd health measures, failure costs caused by clinical and subclinical mastitis as well as mild and severe lameness were assessed on 60 organic dairy farms in Germany. Failure costs varied substantially between farms. Decision-making in terms of animal health requires a farm specific calculation of failure costs to enable the identification of those measures that provide the best cost-benefit relationship

Produktionskrankheiten in der ökologischen Milchviehhaltung und die Notwendigkeit von Zielformulierungen

Organic farming is based on the four principles health, ecology, fairness and care, and is governed by EU regulation 834/2007. The question leading to this research was whether these provisions are sufficient to ensure good animal health. Prevalences of production diseases in 192 organic dairy farms in France, Germany, Spain and Sweden were assessed based on routinely collected herd data and locomotion scoring. Herd-level indicators were determined for udder health, metabolism, reproduction and lameness. The median (min - max) prevalence of subclinical mastitis was 51.3% (18.9 - 94.2) and 14.2% (0 - 79.2) of the animals were lame. Prevalence of subclinical ketosis was 10% (0 - 45) and 42% (4.3 - 90.5) of the animals had a prolonged calving interval. Mean values and distributions showed that the organic principles and regulations do not lead to consistently low levels of production diseases. Thus, there is a gap between the organic principle of health and the health performance of organic farms. The formulation of a common objective and continuous monitoring of the degree to which health targets are achieved may be a means to reduce the gap and to sustainably improve animal health

Modellhafte Anwendung und Prüfung von Managementtools zur Förderung von Tiergesundheit und Verbraucherschutz in der ökologischen Schweinehaltung

Auf 10 ökologisch wirtschaftenden Schweinemastbetrieben wurde der Einsatz verschiedener Managementtools zur Verbesserung der Tiergesundheit auf der Betriebsebene untersucht. Dabei diente der Einsatz des webbasierten Nutriweb®-Systems der Verbesserung der Verfügbarkeit von Daten und Informationen für den Landwirt sowie für den landwirtschaftlichen Berater und den Hoftierarzt. Innerhalb des Systems wurden die Ergebnisse der Befunderfassung am Schlachthof mit Informationen der jeweiligen Betriebe zum Erzeugungsprozess verknüpft. Grundlage für die Auswahl von betriebsspezifischen Maßnahmen des Managements im Hinblick auf möglichst effektive und effiziente Umsetzungen zur Verbesserung der Tiergesundheit bildete eine Analyse der innerbetrieblichen Steuerungsprozesse unter Anwendung einer software-gestützten Einflussmatrix. Beide Managementtools haben das Potential, durch die Analyse der spezifischen gesundheitsrelevanten Bedingungen auf der Tier- und Betriebsebene zur Verbesserung des Tiergesundheitsstatus beizutragen. Es bestehen jedoch erhebliche Hemmnisse in der Realisierung einer umfassenden Dokumentation einerseits und der Umsetzung von gesundheitsfördernden Maßnahmen auf den Betrieben andererseits. Ursachen werden vor allem im Fehlen von hinreichenden Anreizen zur Anhebung eines suboptimalen Tiergesundheitsstaus gesehen