Идентификация амурских тигров по уникальному рисунку на шкуре

Предпосылки и задачи:

За последние 100 лет численность амурского тигра сократилась в 25 раз. Именно поэтому с 1947 года животное взято под охрану мирового сообщества и государств, где оно обитает. В настоящее время 95% всей популяции проживает на Дальнем Востоке России. В 2013 году по инициативе Президента РФ Владимира Путина создана автономная некоммерческая организация «Амурский тигр». АНО занимается изучением и сохранением популяции хищников, занесенных в Красную книгу России. В 2017 году директор центра предложил автоматизировать процесс распознавания животных.

Задачи:

• Разработать систему идентификации тигров на основе снимков с 5000 фотоловушек
• Реализовать возможность паспортизации животных
• Автоматизировать сбор информации о времени и месте нахождения конкретной особи для изучения потоков миграции

Выполненные работы:

Были проведены исследования и предложены следующие алгоритмы для идентификации животных:

1. По полосам, расположенным на туловище

В основу метода легла природная особенность животного: по рыжеватому фону, образуя сложный узор, идут поперечные темные полосы. Рисунок на шкуре каждого хищника уникален: в природе не существует двух тигров с одинаковым узором. Для идентификации мы использовали алгоритмы АДИС (AFIS): закодировали девять снимков боковых поверхностей тигров, присланных сотрудниками центра, и шесть изображений, взятых из интернета. В результате система верно идентифицировала каждую особь.

2. По изображению внешнего облика головы

Второй метод базировался на изображениях головы тигров в анфас. В систему идентификации по лицам Полифейс ввели 61 фотографию: часть – реальные с фотоловушек, а часть – из интернета. При расстановке точек зрачков вручную все изображения внешнего облика головы тигров были успешно закодированы и происканы.

Рассчитать аналог решения Заказать демонстрацию

Примененные продукты

Продукты и услуги / Программы

АДИС (AFIS) Папилон — система мультибиометрической идентификации

Продукты и услуги / Программы

Полифейс — система идентификации по лицам

Продукты и услуги / SDK и утилиты

Face SDK — комплект разработчика для детекции, трекинга и идентификации лиц

Результаты и эффект

Проведенные исследования показали, что после доработки алгоритмы могут эффективно применяться при создании мультибиометрической системы автоматизированного учета и идентификации популяции тигриных особей. С помощью cистемы:

1. Операторы смогут вести учет тигров, заносить фото-информацию как при регистрации тигров, так и при получении фотоизображений тигра с фотоловушек.
2. Проводить идентификации и учет как по уникальным узорам на шкуре (их фрагментам), так и по внешнему облику головы тигра.
3. Осуществлять выгрузки информации, например, о миграции определенного тигра в определенный период года (годов), определять место его обитания, соседство с другими тиграми, привычки, повадки и прочее.

Система может стать большим подспорьем для ученых и специалистов в области изучения амурского тигра. Огромные массивы данных можно обрабатывать с минимальными временными и человеческими затратами: для работы достаточно одного-двух операторов. В случае необходимости проект может быть доведен до стадии реализации.