智能識別秦嶺地區(qū)數(shù)千只川金絲猴,，實(shí)現(xiàn)對野生個體的準(zhǔn)確身份識別和連續(xù)跟蹤采樣……近日，西北大學(xué)動物AI研究團(tuán)隊研發(fā)的“猴臉識別技術(shù)”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(guān)注,。

準(zhǔn)確,、快速的識別是世界難題

如何能夠準(zhǔn)確,、快速地對野生動物進(jìn)行個體識別,，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的“焦點(diǎn)動物取樣”和個體全覆蓋的“全事件取樣”,，從而科學(xué)地認(rèn)識并據(jù)此開展動物保護(hù)工作,，一直是全世界動物學(xué)家向往但又無法突破的難題。

西北大學(xué)金絲猴研究團(tuán)隊郭松濤教授針對這一前沿問題,，與計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的專家深度交叉融合,，建立動物AI研究團(tuán)隊。該團(tuán)隊基于金絲猴研究團(tuán)隊長期對該物種特征的研究結(jié)果，提出具有關(guān)注機(jī)制的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,，首次開發(fā)出基于Tri-AI技術(shù)的金絲猴個體識別系統(tǒng),。“系統(tǒng)顛覆了依靠動物個體特征（斑紋,、顏色,、傷疤）或者人為標(biāo)記特征（如烙印、刺青,、染色,、環(huán)志、無線電項圈及遺傳標(biāo)記）的傳統(tǒng)方法,，實(shí)現(xiàn)了對野生個體的準(zhǔn)確身份識別和連續(xù)跟蹤采樣的功能,。更重要的是，該系統(tǒng)為在理想條件下實(shí)現(xiàn)‘無觀察者干擾效應(yīng)’的動物學(xué)研究提供了可能,?！惫蓾f。

“猴臉”比“人臉”識別更復(fù)雜

相比人臉識別,，猴臉識別技術(shù)的不同在于,，金絲猴的臉部皮膚區(qū)域帶毛區(qū)域多，且毛發(fā)區(qū)域相對更明顯,，紋理特征更復(fù)雜,，對識別系統(tǒng)的深度學(xué)習(xí)能力提出了更高的要求。

“我們需要數(shù)量更多,、質(zhì)量更高的個體圖像樣本,，來提高識別率?！毖芯繄F(tuán)隊負(fù)責(zé)人李保國說,，“野外環(huán)境很復(fù)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(biāo)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(shù)完成識別,。”

目前,，猴臉識別技術(shù)處于實(shí)驗推廣階段,，可識別約200只秦嶺金絲猴?！霸撓到y(tǒng)已經(jīng)在靈長類的41個代表性物種和4種食肉動物群體進(jìn)行了適用性驗證,，平均識別精度達(dá)94.1% 。”西北大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院許鵬飛副教授說,。

啟動建立秦嶺金絲猴個體信息庫

據(jù)悉,，Tri-AI系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于多個類群的不同物種，還可實(shí)現(xiàn)夜間連續(xù)無礙觀測,。該技術(shù)極大地提高了個體數(shù)據(jù)分析效率,，為動物學(xué)研究提供新的技術(shù)方案，也為實(shí)現(xiàn)野生動物保護(hù)和智能管理提供可靠的技術(shù)支撐,。

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

目前，該項工作已經(jīng)進(jìn)入到應(yīng)用推廣的階段,。一方面,，已初步完成“動物個體識別”系統(tǒng)（V1.0）的開發(fā)，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(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用行業(yè)和范圍,，結(jié)合野外和圈養(yǎng)條件下識別動物的不同應(yīng)用場景與需求，進(jìn)行個性化識別功能的研發(fā),，并將在基于動物精準(zhǔn)識別的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)動物保護(hù),、飼養(yǎng)、繁育和研究的精細(xì)化管理,。

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