Алгоритмы обработки изображений и распознавания объектов животного мира на фотоснимках фотовидеорегистраторов методами машинного обучения

УДК 519.6:004.42:004.8:004.93

  • Алексей Владимирович Ваганов Южно-Сибирский ботанический сад, Барнаул, Россия Email: vaganov_vav@mail.ru
  • Константин Сергеевич Печененко Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия Email: kostya.pechenenko@mail.ru
  • Любовь Анатольевна Хворова Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия Email: Khvorovala@gmail.com
Ключевые слова: алгоритм, программное обеспечение, искусственный интеллект, компьютерное зрение, фотоснимки, фотоловушки, язык программирования Python

Аннотация

Статья посвящена разработке алгоритмов и программного обеспечения с применением технологий компьютерного зрения, интеллектуального анализа изображений, машинного обучения и искусственного интеллекта для обработки, анализа и распознавания объектов животного мира на фотоснимках с фотоловушек, позволяющих повысить скорость обработки фотоснимков и достоверность распознавания объектов.

Программное обеспечение позволяет обрабатывать большие массивы данных с изображениями с фотоловушек от исходных фотоснимков до их каталогизации по видам объектов и направлено на повышение качества и скорости обработки фотоснимков, повышение достоверности распознавания объекта. Для этого осуществляется автоматическая классификация массива фотоснимков на не содержащие дефект и содержащие дефект (изображения с поврежденными пикселями, засвеченные и с потерей резкости).

С помощью глубокой сверточной нейронной сети формируются классы, содержащие изображения животных и не содержащие распознаваемых объектов животного мира. Проводится сортировка фотоснимков, содержащих образ человека, образ транспортного средства или изображение природной среды без животного. В процессе обработки фотоснимков и классификации изображений генерируется отчет в виде табличного файла .csv, где имена файлов с изображениями имеют метки, соответствующие изображенным на них объектам.

Скачивания

Metrics

PDF views
95
Apr 07 '24Apr 10 '24Apr 13 '24Apr 16 '24Apr 19 '24Apr 22 '24Apr 25 '24Apr 28 '24May 01 '24May 04 '245.0
|

Биографии авторов

Алексей Владимирович Ваганов, Южно-Сибирский ботанический сад, Барнаул, Россия

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Южно-Сибирский ботанический сад

Константин Сергеевич Печененко, Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия

студент Института математики и информационных технологий

Любовь Анатольевна Хворова, Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия

кандидат технических наук, доцент кафедры теоретической кибернетики и прикладной математики

Литература

Официальный сайт приложения «WildId ». URL: https://www.wildid.app/ (дата обращения: 15.05.2023).

Официальный сайт приложения «Timelapse: An Image Analyser for Camera Traps». URL: https://saul.cpsc.ucal-gary.ca/timelapse/ (дата обращения: 15.04.2023).

Harris G., Thompson R., Childs J.L., sanderson J.G. Automatic storage and Analysis of Camera Trap Data // Bulletin of the Ecological society of America. 2010. Vol. 91. P. 352-360. DOI: 10.1890/0012-9623-91.3.352

Sundaresan S.R., Riginos C., Abelson E.S. Management and Analysis of Camera Trap Data: Alternative Approaches (Response to Harris et al., 2010) // Bulletin of the Ecological society of America. 2011. Vol. 92. P. 188-195. DOI: 10.1890/00129623-92.2.188

Tobler M.W. Camera Base Version 1.7. User Guide. Botanical Research Institute of Texas. 2015. 38 p.

Niedballa J, Sollmann R, Courtiol A., Wilting A. CamtrapR: an R Package for Efficient Camera Trap Data Management // Methods in Ecology and Evolution. 2016. Vol. 7 (12). P. 1457-1462. DOI: 10.1111/2041-210X.12600

Есипов А.В., Головцов Д.Е., Быкова Е.А. Материалы к фауне млекопитающих и птиц западной части Чаткальского хребта по данным фотоловушек // Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование. 2015. Т. 1. № 1 (1). С. 141-150.

Сухоруков Е.Г. Опыт обработки данных фотоловушек в Тигирекском заповеднике // Труды Тигирекского заповедника. 2015. Вып. 7. С. 77-79. DOI: 10.53005/20767390_2015_7_77

Эрнандес-Бланко Х.А., Лукаревский В.С., Найден-ко С.В., Сорокин П.А., Литвинов М.Н., Чистополова М.Д., Котляр А.К., Рожнов В.В. Опыт применения цифровых фотоловушек для идентификации амурских тигров, оценки их активности и использования основных маршрутов перемещений животными // Амурский тигр в Северо-Восточной Азии: проблемы сохранения в XXI веке : материалы научно-практической конференции. Владивосток: Дальнаука. 2010. С. 100-103.

Виткалова А.В., Сторожук В.Б., Матюхина Д.С., Салманова Е.И. Мониторинг популяции дальневосточного леопарда при помощи автоматических фотокамер // Современные технологии в деятельности ООПТ: ГИС, ДЗЗ : Сб. науч. статей. Минск: А.Н. Вараксин. 2015. С. 44-45.

Опубликован
2024-04-05
Как цитировать
Ваганов А. В., Печененко К. С., Хворова Л. А. Алгоритмы обработки изображений и распознавания объектов животного мира на фотоснимках фотовидеорегистраторов методами машинного обучения // Известия Алтайского государственного университета, 2024, № 1(135). С. 89-94 DOI: 10.14258/izvasu(2024)1-12. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282024%291-12.