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航拍機搭人工智能「雙劍合璧」 助學者加快統計野生動物

文: | 2018-07-24T13:41:59+00:00 2018-07-24| , , , , , |

瑞士國家科學基金會的學者利用航拍機和人工智能技術,點算非洲納米比亞(Namibia)Kuzikus 野生動物保護區內的動物數目,以減省統計工作的成本和時間。肯亞政府及荷蘭梵高國家森林公園均表示對研究項目感興趣。

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一般人難以靠肉眼分辦出野生動物、石頭和灌木。

感測器不及 RGB 鏡頭

2014 年,研究員與野生動物保護區的生物學家合作,在佔地約 100 平方公里的野生動物保護區上空進行 5 次航拍任務,平均每平方公里拍下超過 150 張照片。今次研究團隊選用了 SenseFly eBee 無人機掛載 Canon PowerShot S110 RGB 相機。拍攝過程中,研究團隊曾嘗試使用多光譜感應器和熱能感應器收集數據,但感應器的解像度不夠高,日間時分的溫度差別也不大,以致團隊未能透過這些數據清楚詮釋動物的形態。

AI 系統會用顏色四方框標示野生動物的位置,方便工作人員點算動物數目。

自動篩走無用圖片

不過,不少航拍圖像都沒有動物在內,即使拍到野生動物,某些野生動物的顏色與周遭地貌相似,不同種類的動物也有不同外觀,研究員難以憑肉眼一一分辨。於是,研究團隊利用 AI 系統,先篩走大量沒有動物在內的航拍圖像,然後在剩餘的圖片中標示出與動物非常相似的輪廓。

研究人員用 Sensefly 的無人機拍攝區內的野生動物。

為免出現漏算的情況,即使系統錯誤將樹木當成動物,也不會自動刪走照片,只留待工作人員作最終決定。研究員再利用「深度學習」技術和罰分制度,教導 AI 系統分辨野生生物和石頭等無生命物體。系統完成圖像分析後,研究員便用人手最後校對,釐清所有未能確定的物體。

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瑞士學者現時仍繼續與 Kuzikus 野生動物保護區一起進行研究工作。

方便安全

有了 AI 系統的幫助,研究團隊只需要 1 位職員,就能在 1 星期內完成點算整個野生動物保護區內的動物數目。研究報告也提到,用無人機統計野生動物數目的時間和金錢成本不但較直升機低,研究員也不用親身到保護區內放置攝影機和感應器,以免遭受野獸和非法捕獵者襲擊。是次研究結果已上載至學術期刊《環境遙感》。

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資料來源:瑞士國家科學基金會環境遙感
圖片來源:瑞士國家科學基金會、Wageningen University & Research、Robohub

作者簡介:

阿蒙
一位同時喜歡文字和科技產品的作家,終日埋首閱讀不同國家的報紙、雜誌、參考書,擅長發掘世界不同地區的新資訊, 為讀者打開「世界之窗」