近日,成都大熊貓繁育研究基地(簡稱“熊貓基地”)發(fā)布消息,大熊貓個體識別技術(shù)迎來重要進展。據(jù)熊貓基地相關(guān)負責人介紹,目前大熊貓個體識別相關(guān)工作取得了一系列階段性成果,
其中,論文“Giant Panda Face Recognition using Small Database”(中文名“基于小數(shù)據(jù)集的大熊貓個體識別”)被ICIP2019會議錄用。運用此數(shù)據(jù)庫建立的大熊貓“認臉”APP不久將發(fā)布。
由于大熊貓的照片通常是在不受約束的情況下拍攝的,所以質(zhì)量、清晰度等參差不齊,大熊貓“認臉”的算法也就比較復雜,大致來說包括幾大關(guān)鍵元素:姿勢、表情、眼睛、耳朵、面部陰影、嘴部咬合等。
據(jù)熊貓基地相關(guān)專家介紹,動物的種群結(jié)構(gòu)主要由種群密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率等特征組成,我國野生大熊貓野外種群結(jié)構(gòu)因其獨居深山竹林和家域面積廣闊的生活習性而難以被跟蹤監(jiān)測?!案咝А蚀_開展野生大熊貓的種群數(shù)量、分布情況研究,是一項緊迫、重要的任務(wù)。”該專家表示。
另外,大熊貓擁有黑白相間的皮毛、別具一格的“黑眼圈”,個體之間看起來十分相似,難以區(qū)別。大熊貓的“認臉”工作,一直困惑著相關(guān)工作科研人員?,F(xiàn)在大熊貓生活的地區(qū)已廣泛安裝野外攝像機,這為通過圖像識別大熊貓開辟了新的可能性。由此,大熊貓“認臉”研究工作提上日程。
對于野生動物,個體識別有助于研究人員更好地研究動物的種群結(jié)構(gòu),為野生動物保護管理提供科學支撐。
在大熊貓科研保護工作中,特別是圈養(yǎng)大熊貓,個體識別是對其進行日常飼養(yǎng)和動物譜系、檔案管理的前提和基礎(chǔ)。
“我們在進行照片初級分類整理的時候,因為接觸數(shù)量多,肉眼都能發(fā)現(xiàn)部分照片采集歸類出錯,這更加深了我們對本項研究的信心。”成都大熊貓繁育研究基地研究中心研究員陳鵬參加過全國大熊貓第四次調(diào)查,對于跋山涉水尋找野外大熊貓蹤跡深有體會,他認為大熊貓臉部識別有助于推進大熊貓保護工作,可以更加精準地進行大熊貓種群數(shù)量調(diào)查。“希望未來能將相關(guān)技術(shù)運用于全國大熊貓調(diào)查中去。”陳鵬說。
“在全國大熊貓種群調(diào)查中,這是我們的一種嘗試,希望能突破現(xiàn)有種群調(diào)查瓶頸,尋找方法和技術(shù)的革新。”熊貓基地相關(guān)負責人表示。熊貓基地是國家實施大熊貓等瀕危野生動物遷地保護工程的主要研究基地之一,為了更好地將大熊貓遷地保護與就地保護有機結(jié)合,多年來,熊貓基地一直積極參加全國大熊貓種群調(diào)查和野生大熊貓孤立小種群的復壯保護研究,接下來熊貓基地還將不斷創(chuàng)新研究方向和方式,以更好地服務(wù)于大熊貓保護。
識別個體動物,這類研究中有許多動物被“光顧”過。2017年,熊貓基地聯(lián)合新加坡南洋理工大學、四川師范大學,開始了使用圖像分析的大熊貓個體識別技術(shù)研究,目前已建成含有12萬余張圖像、上萬個視頻片段的數(shù)據(jù)庫,并已對近萬張圖片完成了標記、分割和注釋。
通過此數(shù)據(jù)庫,將可以實現(xiàn)對圈養(yǎng)大熊貓臉部自動檢測及大熊貓個體識別工作。運用此數(shù)據(jù)庫,大熊貓專家們還將推出一款“認臉”APP,通過大熊貓臉部獨有的特征數(shù)據(jù),經(jīng)過數(shù)據(jù)庫分析、對比,實現(xiàn)對大熊貓的精確識別。
對于此數(shù)據(jù)庫的建立,業(yè)內(nèi)外呼聲頗高,認為既有利于對大熊貓保護工作的推進,還方便民眾對于大熊貓的識別。未來,民眾通過手機APP掃描大熊貓的臉部,即可獲得大熊貓個體的相關(guān)信息。
而對于研究人員來說,有著更多期待?!跋M磥砟茉诖笮茇垈€體識別的基礎(chǔ)上繼續(xù)做到大熊貓性別判別和年齡估測,這樣能判斷一個大熊貓種群是否健康。另外,也希望在熊貓的親緣關(guān)系研究上找到突破口?!标慁i說。
“更大的目標在于,為提高自然保護區(qū)對大熊貓的智能監(jiān)測與保護管理工作水平提供技術(shù)支撐?!睋?jù)熊貓基地相關(guān)負責人介紹,他們將聯(lián)合研發(fā)團隊,繼續(xù)通過人工智能技術(shù)對圈養(yǎng)和野外大熊貓影像資料大數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析,為經(jīng)濟、快速、高效、長期開展野外大熊貓種群調(diào)查和健康監(jiān)測探索新模式。