Siyah alaca süt sığırlarında mastitisin erken belirlenmesinde termal kamera kullanımı
The use of thermal camera in early detection of mastitis in holstei̇n-friesian dairy cattle
Yazar: GİZEM COŞKUN
Danışman: DOÇ. İBRAHİM AYTEKİN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Zootekni Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Subklinik mastitis süt sığırcılığı yapılan işletmelerde hem çiftlik hayvanlarının sağlığını olumsuz yönde etkileyen hem de karlılığı düşüren önemli bir meme hastalığıdır. Termal kameraların zamanla artan performansı ve farklı alanlarda kullanılabilirlikleri hayvancılıkta kullanımlarını artırmaktadır. Kızılötesi termografi (IRT) teknolojisi nesnelerin yüzey sıcaklığını tahmin edebilen  invazif olmayan bir yöntemdir. Bu çalışmanın amacı Siyah Alaca süt sığırlarında hem FLIR termal kamera yardımıyla elde edilen görüntülerden meme yüzey sıcaklığı (Tmax) hem de ImageJ programı yardımıyla termal görüntülerin işlenerek Lab (CIE L*, a*, b*), HSB (Ton, Doygunluk, Parlaklık), RGB (Kırmızılık, Yeşillik, Mavilik) gibi parametreler kullanılarak mastitisin erken dönemde tespitinin değerlendirilmesidir. Bu çalışmada kaliforniya mastitis testi (CMT) CART sınıflandırma ağaç yapısına göre termal sıcaklık değeri 38.85'den daha düşük olan ineklerin % 64.9'u sağlıklı, 38.85'den daha yüksek olan ineklerin % 73.3'ü mastitisli (sağlıksız) olarak belirlenmiştir. Somatik hücre sayısı (SHS) CART sınıflandırma ağaç yapısına göre ise termal sıcaklık değeri 38.65'den daha düşük olan ineklerin % 77.6'sı sağlıklı, 38.65'den daha yüksek olan ineklerin % 58.6'sı mastitisli (sağlıksız) olarak belirlenmiştir. Subklinik mastitisin teşhisinde ROC (AUC) altındaki alanlar istatistik olarak önemli bulunmuştur (P<0.01). CMT ve SHS tanı testleri için CART algoritmasının duyarlılığı ve özgüllüğü sırasıyla % 85.42, % 81.48 ve % 90.20, % 80.39 olarak bulunmuştur. ROC eğrisi altındaki alanda SHS ve CMT testleri arasında önemli bir fark bulunamamıştır (P > 0.05). Sonuç olarak mastitisin erken dönemde tespit edilmesinde faydalı bir tanı aracı olarak termal kameralar kullanılabilir.

Abstract:
Subclinical mastitis is an important udder disease that negatively affects both the animal health and reduces profitability in dairy farms. The increasing performance of thermal cameras over time and their usability in different areas increase their use in livestocks. Infrared thermography (IRT) technology is a noninvasive method that can estimate the surface temperature of objects. The objective of this study was to evaluate early detection of mastitis in Holstein-Friesian dairy cattle by using both udder surface temperature (Tmax) from images obtained with the help of a FLIR One Pro thermal camera and some parameters such as Lab (CIE L*, a*, b*), HSB (Hue, Saturation, Brigtness), RGB (Red, Green, Blue) by processing thermal images with the help of ImageJ program via classification and regression tree (CART) analysis. According to CMT by using CART analysis in this study, 64.9 % of cows with udder surface temperature lower than 38.85 were healthy, and 73.3 % of cows higher than 38.85 were determined as unhealthy. As for SCC, 77.6 % of cows with udder surface temperature lower than 38.65 were healthy and 58.6 % of cows with higher than 38.65 were determined as unhealthy. The areas under ROC (AUC) were found to be statistically significant in the diagnosis of subclinical mastitis. (P<0.01) The sensitivity and specificity of the CART algorithm for CMT and SHS diagnostic tests were 85.42 %, 81.48 % and 90.20 %, 80.39 %, respectively. There was no significant difference between SHS and CMT tests in the area under the ROC curve (P>0.05). As a result, IRT technology can be used as a useful diagnostic tool in early detection of mastitis.