我市科學家識別“真假美猴王” 的絕技火上熱搜

智能識別秦嶺地區數千只川金絲猴,實現對野生個體的準確身份識別和連續跟蹤采樣……近日,西北大學動物AI研究團隊研發的“猴臉識別技術”火上了熱搜,真假美猴王可“智能分辨”,央視等多家媒體紛紛關注。

準確、快速的識別是世界難題

如何能夠準確、快速地對野生動物進行個體識別,實現連續的“焦點動物取樣”和個體全覆蓋的“全事件取樣”,從而科學地認識并據此開展動物保護工作,一直是全世界動物學家向往但又無法突破的難題。

西北大學金絲猴研究團隊郭松濤教授針對這一前沿問題,與計算機科學領域的專家深度交叉融合,建立動物AI研究團隊。該團隊基于金絲猴研究團隊長期對該物種特征的研究結果,提出具有關注機制的深度神經網絡模型,首次開發出基于Tri-AI技術的金絲猴個體識別系統?!跋到y顛覆了依靠動物個體特征(斑紋、顏色、傷疤)或者人為標記特征(如烙印、刺青、染色、環志、無線電項圈及遺傳標記)的傳統方法,實現了對野生個體的準確身份識別和連續跟蹤采樣的功能。更重要的是,該系統為在理想條件下實現‘無觀察者干擾效應’的動物學研究提供了可能?!惫蓾f。

“猴臉”比“人臉”識別更復雜

相比人臉識別,猴臉識別技術的不同在于,金絲猴的臉部皮膚區域帶毛區域多,且毛發區域相對更明顯,紋理特征更復雜,對識別系統的深度學習能力提出了更高的要求。

“我們需要數量更多、質量更高的個體圖像樣本,來提高識別率?!毖芯繄F隊負責人李保國說,“野外環境很復雜,金絲猴不會主動配合,拍到好的圖片和視頻比較難。我們的目標是拍攝到每一只秦嶺金絲猴的圖像樣本,對秦嶺金絲猴都能通過猴臉識別技術完成識別。”

目前,猴臉識別技術處于實驗推廣階段,可識別約200只秦嶺金絲猴。“該系統已經在靈長類的41個代表性物種和4種食肉動物群體進行了適用性驗證,平均識別精度達94.1% ?!蔽鞅贝髮W信息科學與技術學院許鵬飛副教授說。

啟動建立秦嶺金絲猴個體信息庫

據悉,Tri-AI系統不僅可以應用于多個類群的不同物種,還可實現夜間連續無礙觀測。該技術極大地提高了個體數據分析效率,為動物學研究提供新的技術方案,也為實現野生動物保護和智能管理提供可靠的技術支撐。

團隊研究成果發表于CELL旗下綜合性子刊iScience上。西北大學郭松濤教授為論文通訊作者和第一作者,西北大學許鵬飛副教授和西安電子科技大學苗啟廣教授為該論文的共同第一作者。該技術已獲得3項國家發明專利。

目前,該項工作已經進入到應用推廣的階段。一方面,已初步完成“動物個體識別”系統(V1.0)的開發,并在多處秦嶺金絲猴分布地用于多個種群、上千只個體的識別和記錄,開始啟動建立秦嶺金絲猴個體信息庫的工作;另一方面,該項工作進一步擴展應用行業和范圍,結合野外和圈養條件下識別動物的不同應用場景與需求,進行個性化識別功能的研發,并將在基于動物精準識別的基礎上實現動物保護、飼養、繁育和研究的精細化管理。

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