単眼カメラによる雌ザーネン種ヤギのメッシュ復元と体測定

Monocular Mesh Recovery and Body Measurement of Female Saanen Goats

February 23, 2026

著者: Bo Jin, Shichao Zhao, Jin Lyu, Bin Zhang, Tao Yu, Liang An, Yebin Liu, Meili Wang

cs.AI

要旨

高泌乳量で知られるザーネン乳山羊の泌乳性能は、その体格と密接に関連しており、泌乳能力を評価するには正確な3次元体躯計測が不可欠である。しかし既存の再構築手法には、山羊に特化した信頼性の高い3次元データが不足している。この課題を解決するため、我々は55頭の雌ザーネン山羊（6～18ヶ月齢）の同期化された8視点RGBD映像から成るFemaleSaanenGoatデータセットを構築した。マルチビューDynamicFusionを用いて、ノイズの多い非剛体点群シーケンスを高精細な3Dスキャンデータに統合し、不規則な体表面や素早い動作に起因する課題を克服した。これらのスキャンデータに基づき、雌ザーネン山羊に特化したパラメトリック3D形状モデルであるSaanenGoatを開発した。本モデルは、41の骨格関節を備えた精密なテンプレートと、乳房表現を強化したものであり、スキャンデータに登録されている。48頭の山羊から構築した包括的な形状空間により、多様な個体変異を精密に表現可能である。SaanenGoatモデルを活用することで、単一視点RGBD入力からの高精度3D再構築を実現し、体長・体高・胸幅・胸囲・腰幅・腰角高の6つの重要体尺の自動計測を達成した。実験結果は、3D再構築と体躯計測の両面において本手法の優れた精度を実証し、精密畜産における大規模3Dビジョン応用の新たなパラダイムを提示する。

English

The lactation performance of Saanen dairy goats, renowned for their high milk yield, is intrinsically linked to their body size, making accurate 3D body measurement essential for assessing milk production potential, yet existing reconstruction methods lack goat-specific authentic 3D data. To address this limitation, we establish the FemaleSaanenGoat dataset containing synchronized eight-view RGBD videos of 55 female Saanen goats (6-18 months). Using multi-view DynamicFusion, we fuse noisy, non-rigid point cloud sequences into high-fidelity 3D scans, overcoming challenges from irregular surfaces and rapid movement. Based on these scans, we develop SaanenGoat, a parametric 3D shape model specifically designed for female Saanen goats. This model features a refined template with 41 skeletal joints and enhanced udder representation, registered with our scan data. A comprehensive shape space constructed from 48 goats enables precise representation of diverse individual variations. With the help of SaanenGoat model, we get high-precision 3D reconstruction from single-view RGBD input, and achieve automated measurement of six critical body dimensions: body length, height, chest width, chest girth, hip width, and hip height. Experimental results demonstrate the superior accuracy of our method in both 3D reconstruction and body measurement, presenting a novel paradigm for large-scale 3D vision applications in precision livestock farming.