近日,，陜西兩所高校聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一項(xiàng)猴臉識(shí)別技術(shù)引發(fā)關(guān)注。猴臉識(shí)別技術(shù)與人臉識(shí)別技術(shù)類似,，目前正應(yīng)用于識(shí)別秦嶺金絲猴,，并依托于此啟動(dòng)建立秦嶺金絲猴個(gè)體信息庫(kù)。據(jù)研究人員透露,，這項(xiàng)技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)推廣階段,，目前可識(shí)別約200只秦嶺金絲猴，成功率達(dá)到94.1%,。
據(jù)介紹,，這項(xiàng)技術(shù)由西北大學(xué)和西安電子科技大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)依托人工智能等新技術(shù)研發(fā)出了猴臉識(shí)別技術(shù)，探索對(duì)野生金絲猴的個(gè)體識(shí)別,，有望徹底解決長(zhǎng)期困擾人們的“真假美猴王”之爭(zhēng),。
川金絲猴一種珍稀瀕危且中國(guó)特有的靈長(zhǎng)類物種，生存在秦嶺之中,。為了對(duì)其進(jìn)行保護(hù)和研究,，西北大學(xué)金絲猴研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期開展野外跟蹤研究，20年來(lái)經(jīng)過(guò)艱難探索,，實(shí)現(xiàn)了對(duì)野生金絲猴的近距離觀察和個(gè)體識(shí)別,，揭開了金絲猴神秘的面紗，推動(dòng)了中國(guó)靈長(zhǎng)類行為生態(tài)學(xué)的快速發(fā)展,。
一位業(yè)內(nèi)人士表示,，野生動(dòng)物研究面臨的一個(gè)很大問(wèn)題，就是動(dòng)物個(gè)體的精準(zhǔn)識(shí)別,。通過(guò)個(gè)體識(shí)別更加科學(xué)地開展保護(hù),，一直是全世界動(dòng)物學(xué)家向往但又無(wú)法突破的難題。
研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人,、西北大學(xué)教授,、陜省秦嶺珍稀瀕危動(dòng)物保育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任郭松濤坦言，對(duì)于金絲猴的個(gè)體識(shí)別,，傳統(tǒng)上采用人工標(biāo)記或者人工記憶的方法,，人物標(biāo)記容易對(duì)金絲猴產(chǎn)生傷害。而人工記憶往往需要相關(guān)專業(yè)人員蹲點(diǎn)觀察,，1至2個(gè)月才能把鏡頭分別開來(lái),，既浪費(fèi)時(shí)間，又很容易相互混淆,。
針對(duì)這一前沿問(wèn)題,，西北大學(xué),、西安電子科技大學(xué)生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)＜摇⒂?jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域?qū)＜疑疃冉徊嫒诤?，成立了?dòng)物人工智能研究團(tuán)隊(duì),。
在金絲猴研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期研究的基礎(chǔ)上，該研究團(tuán)隊(duì)首次開發(fā)出基于Tri-AI技術(shù)的金絲猴個(gè)體智能識(shí)別系統(tǒng),。
“以前有人依據(jù)老虎的斑紋,，斑馬的條紋等來(lái)識(shí)別物種，但我們?nèi)绻獙?shí)現(xiàn)一個(gè)不依賴于物種進(jìn)行個(gè)體識(shí)別的話,，該怎么辦,？”郭松濤介紹，研究團(tuán)隊(duì)找到了動(dòng)物的面部作為一個(gè)切入點(diǎn),，通過(guò)算法的開發(fā),、模型的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了在野生條件下對(duì)個(gè)體的檢測(cè)追蹤以及對(duì)面部的識(shí)別,。這幾步實(shí)現(xiàn)之后,，就研發(fā)了現(xiàn)在這樣一個(gè)動(dòng)物面部AI智能識(shí)別系統(tǒng)。
這項(xiàng)技術(shù)顛覆了依靠動(dòng)物個(gè)體特征,，包括動(dòng)物斑紋,、顏色、傷疤或者人為標(biāo)記特征,，比如烙印,、刺青、染色,、無(wú)線電項(xiàng)圈等傳統(tǒng)方法,，實(shí)現(xiàn)了對(duì)野生動(dòng)物個(gè)體的準(zhǔn)確身份識(shí)別和連續(xù)跟蹤采樣，為在理想條件下實(shí)現(xiàn)無(wú)觀察者干擾效應(yīng)的動(dòng)物學(xué)研究提供了可能,。
研究團(tuán)隊(duì)成員,、西北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授何剛說(shuō)：“我們通過(guò)跟這群習(xí)慣化的金絲猴近距離的接觸，然后利用我們的手機(jī),、便攜的攝像機(jī)等設(shè)備,，在大概10米到5米甚至到3米的距離內(nèi)，對(duì)金絲猴進(jìn)行一個(gè)采樣,，也不需要去干擾它,，我們拍我們的，能實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)無(wú)損傷的采樣,?！?/p>
猴臉識(shí)別技術(shù)需要解決的第一個(gè)難題，就是建立猴臉數(shù)據(jù)庫(kù),，相較于人臉數(shù)據(jù)庫(kù),，猴臉圖像的獲取難度更大。
正如郭松濤所說(shuō),，金絲猴不可能按照科研人員的意愿接受拍攝,。
他說(shuō)：“我們的技術(shù)的主要難點(diǎn)在野外數(shù)據(jù)采集的時(shí)候非常麻煩，因?yàn)橛^察的是野生動(dòng)物,，野生動(dòng)物圖像的采集不像人或者其它家養(yǎng)動(dòng)物,，有可控性，對(duì)于采集過(guò)程要求是非常高的,。我們目前采集了數(shù)十萬(wàn)張照片,，其中用來(lái)進(jìn)行模型訓(xùn)練的有13萬(wàn)張。
據(jù)郭松濤介紹,，理論上猴臉識(shí)別系統(tǒng)一般只需要輸入20只金絲猴的數(shù)據(jù)即可,。每只金絲猴需要拍攝80至200張不同角度的照片，就可以將系統(tǒng)模型完成,。新的金絲猴個(gè)體再出現(xiàn)時(shí)會(huì)自動(dòng)錄入系統(tǒng),。
這個(gè)系統(tǒng)最大特點(diǎn)就是能夠自動(dòng)化的識(shí)別個(gè)體，無(wú)需依賴物種的全天候識(shí)別,，系統(tǒng)有自我更新自我學(xué)習(xí)的一個(gè)功能,。郭松濤說(shuō)，例如你現(xiàn)在已經(jīng)識(shí)別了100只猴子,，第二天還需回看時(shí),，我們能很精準(zhǔn)的認(rèn)出來(lái)它是誰(shuí)。如果有第101只猴子出現(xiàn)了,，我們能知道這第101只是新的猴子,，并能讓它自動(dòng)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。
據(jù)介紹,，這項(xiàng)技術(shù)不僅可以應(yīng)用于多個(gè)類群的不同物種,，還可以實(shí)現(xiàn)夜間連續(xù)無(wú)礙觀測(cè)。目前該技術(shù)系統(tǒng)已經(jīng)在包括金絲猴在內(nèi)的靈長(zhǎng)類的41個(gè)代表性物種和4種肉食動(dòng)物群體進(jìn)行了適用性驗(yàn)證,，平均識(shí)別進(jìn)度達(dá)94.1%,。
猴子和人類都屬于靈長(zhǎng)類動(dòng)物，猴臉識(shí)別技術(shù)和人臉識(shí)別技術(shù)有何關(guān)聯(lián)也成為了關(guān)注的焦點(diǎn),。
研究團(tuán)隊(duì)成員,、西北大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授許鵬飛介紹，這套猴臉識(shí)別系統(tǒng)和人臉識(shí)別邏輯上是類似,，其難點(diǎn)主要是在于識(shí)別和野外監(jiān)測(cè),。因?yàn)橐巴獾沫h(huán)境變化很大，非可控,，對(duì)監(jiān)測(cè)的性能要求很高,。
“猴臉識(shí)別類似于人的多胞胎識(shí)別,，但是目前人類很少做這種識(shí)別，幾乎就很少見到,?！痹S鵬飛說(shuō)：“猴臉識(shí)別技術(shù)的突破點(diǎn)就是對(duì)于這種相似個(gè)體的準(zhǔn)確識(shí)別，我們后期的研究成果專門設(shè)計(jì)了一套識(shí)別模型提取猴臉這種精細(xì),、有區(qū)分性特征的樣本,，來(lái)提高它的識(shí)別準(zhǔn)確率。
據(jù)了解,，這項(xiàng)技術(shù)已獲得3項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利,，極大提高了個(gè)體數(shù)據(jù)分析效率，為動(dòng)物學(xué)研究提供了新的技術(shù)方案,，也為實(shí)現(xiàn)野生動(dòng)物保護(hù)和智能管理提供了可靠的技術(shù)支撐,。
研究團(tuán)隊(duì)表示，這個(gè)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,。
郭松濤認(rèn)為,，這項(xiàng)技術(shù)將來(lái)可應(yīng)用到野生動(dòng)物調(diào)查中的動(dòng)物基數(shù)等動(dòng)物數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)調(diào)查以及家畜和寵物管理等。他說(shuō)：“對(duì)于東北虎,、華南虎這種大型貓科動(dòng)物的管理,，日常監(jiān)測(cè)時(shí)很難接近它，就可以通過(guò)這種技術(shù)來(lái)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)它目前所在的位置,，是否屬于危險(xiǎn)個(gè)體,。”
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