高-技術(shù)野生動物觀察：雙-頻譜PTZ攝像機在保護(hù)中

現(xiàn)代保護(hù)主義者正在武裝公園 雙-頻譜PTZ攝像機 - 將普通攝像機與熱（熱-傳感）成像儀結(jié)合在一起的監(jiān)視單元，并且可以遠(yuǎn)程放置，傾斜和變焦。這些智能攝像機即使在完全的黑暗或茂密的葉子中，也可以檢測到其體內(nèi)的熱量來“看到”溫暖的生物。然后，機載AI軟件分析視頻提要以標(biāo)記特定動物（或人類）。實際上，系統(tǒng)將紅外熱模式變成了有關(guān)野生動植物的真實時間警報。保護(hù)團(tuán)隊使用這項技術(shù)連續(xù)監(jiān)測動物 - 發(fā)現(xiàn)偷獵者，觀察農(nóng)作物突襲或悄悄觀察動物行為 - 而無需親自在那里。熱傳感器在晚上“看到”動物方面表現(xiàn)出色，因此研究人員可以在黑暗的掩護(hù)下跟蹤刺猬，蝙蝠，大象或犀牛等生物。

技術(shù)如何運作

雙-頻譜PTZ攝像機具有兩個“眼睛”：一個普通的光學(xué)攝像頭和一個熱紅外傳感器。光學(xué)相機提供標(biāo)準(zhǔn)的日光（或低-輕）視頻；熱攝像機測量熱量（長-波紅外），并根據(jù)溫度差異繪制圖像。由于所有溫暖的物體都會發(fā)出紅外光，因此即使在晚上，動物和人也會出現(xiàn)明亮的形狀。這意味著，例如，熱攝像機可以在黑暗的田野中挑選一群大象，在黑暗的田野中，人眼（或普通相機）只能看到黑色。這 ptz （PAN - TILT - ZOOM）機構(gòu)使操作員可以將相機遠(yuǎn)程指向其范圍內(nèi)的任何位置，并放大細(xì)節(jié) - 覆蓋了一個坐騎的許多平方公里。

在此硬件之上， AI -動物識別 在相機（或附近的計算機）上運行。已經(jīng)對機器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行了訓(xùn)練，以識別各種動物的形狀。例如，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以分析每個框架，并標(biāo)記任何看起來像老虎，大象，人類或其他目標(biāo)物種的東西。當(dāng)檢測到動物（或人）時，系統(tǒng)可以自動發(fā)送警報。這減少了錯誤的警報 - 游騎兵或生物學(xué)家就不會無休止地監(jiān)視原始視頻，而是立即收到有關(guān)相關(guān)目擊事件的通知。簡而言之，攝像機不僅觀看了它，而且還可以“理解”它看到的內(nèi)容，從而可以對野生動植物活動的真實時間響應(yīng)。

主要優(yōu)勢

• 回合-時鐘檢測： 熱傳感器“在整個黑暗中”和葉子“看到”，因此相機日夜監(jiān)視野生動植物。

• 廣泛的覆蓋范圍： PAN -傾斜-變焦攝像機可以掃描巨大的區(qū)域（例如，一輛卡車-固定的單元可以覆蓋約7公里）。單個相機觀看的土地比徒步旅行的更多。

• AI警報： 在-董事會分析上立即提升感興趣的動物或人類。這使監(jiān)視積極主動：不再需要滾動幾個小時的靜態(tài)鏡頭。

• 非侵入性監(jiān)測： 由于系統(tǒng)沒有發(fā)光或聲音，因此不會打擾動物。研究人員可以觀察自然行為或計算人群，而不會嚇到野生動植物。

• 增加護(hù)林員安全： 游騎兵在關(guān)閉之前遠(yuǎn)程遠(yuǎn)處看到威脅。在使用熱攝像機之前，跟蹤器取決于狗和手電筒，導(dǎo)致危險的夜間遇到?，F(xiàn)在，團(tuán)隊可以從遠(yuǎn)處“看到”麻煩，減少危險的伏擊并停止犯罪發(fā)生。

反偷獵監(jiān)視

這項技術(shù)的最大影響之一是在偷獵中。在非洲的犀牛和大象儲備中，保護(hù)小組沿周圍和卡車部署了熱量PTZ攝像機的機隊。這些攝像機將人類入侵者視為熱標(biāo)志，并立即提醒護(hù)林員。例如， WWF和Flir 向肯尼亞的保護(hù)區(qū)提供了數(shù)十個高-電力的熱PTZ單元。這些裝置安裝在塔樓和車輛上，會自動注意任何人類或車輛在夜間移動。當(dāng)AI旗一個人時，系統(tǒng)會向公園工作人員發(fā)出警報。結(jié)果是戲劇性的：部署了這項技術(shù)后，肯尼亞的犀牛偷獵在2020年降至零。諸如Ol Pejeta和Solio（肯尼亞大多數(shù)犀牛和大象種群的大多數(shù)）等保護(hù)區(qū)報告以來沒有偷獵事件，因為安裝了熱- AI系統(tǒng)。

非洲灌木叢中的牛大象。大象（和犀牛）等大型哺乳動物由于溫暖的身體而清楚地脫穎而出。 PTZ監(jiān)視系統(tǒng)即使在晚上也可以檢測到大象和人，AI可以自動將野生動植物與人類區(qū)分開。這些工具使護(hù)林員在公園（肯尼亞保護(hù)區(qū)擁有超過80％的犀牛和大象）中保留對瀕危物種的標(biāo)簽，同時迅速發(fā)現(xiàn)偷獵者。在實踐中，這種系統(tǒng)有助于打擊非法狩獵 - 肯尼亞的一項自然基金會努力在2020年之前停止了所有犀牛偷獵。

熱PTZ攝像機通常是太陽能-或電池-供遠(yuǎn)程使用。他們的表現(xiàn)要優(yōu)于較舊的方法：在熱單元之前，護(hù)林員必須步行或狗和手電筒巡邏 - 在大型公園中，這是一個緩慢而危險的過程。在一種情況下，熱系統(tǒng)使一個團(tuán)隊可以覆蓋每臺攝像頭7公里的7公里，從而釋放了員工以覆蓋更多地面。正如一位游騎兵所指出的那樣，熱成像是“改變游戲規(guī)則的人”，因為您現(xiàn)在可以在黑暗之前的夜晚看到幾乎不可能。在其他地方報道了類似的成功。在南非和非洲其他地區(qū)，儲備金還向貧窮的偷獵者部署了帶有分析的相機陣列。在非洲，即使是簡單的熱示波器和AI工具（例如捐贈的Flir Monoculars）也可以為公園工作人員提供安全巡邏的“夜視”。

防止人與野生動物沖突

這些相機還用于保護(hù)人和牲畜。對于生活在野生棲息地旁邊的社區(qū)，突然的捕食者探訪可能會殺死牲畜甚至威脅生命?，F(xiàn)在，一些項目安裝了俯瞰村莊或田野的熱PTZ攝像機。如果豹子，老虎或大象接近，AI會發(fā)現(xiàn)動物的熱簽名并發(fā)出警報。警報會觸發(fā)威懾力（閃爍的燈，警報器），或者簡單地通知村民掩護(hù)。

在印度森林中安裝AI -功能強大的相機陷阱。研究人員建立了緊湊的智能攝像頭，可以識別船上的老虎。當(dāng)相機AI“看到”老虎時，它會向Park Rangers（通過SMS或消息傳遞應(yīng)用程序）發(fā)送即時的照片警報。這使村民可以及時保護(hù)自己的牛。這樣的系統(tǒng) - 稱為 帶有AI的相機陷阱 - 幫助印度儲量追蹤了公園邊界以外的個體老虎。流浪者甚至警告社區(qū)對WhatsApp的提醒，以便牧民可以發(fā)出警報并保持安全。非洲部分地區(qū)也使用了類似的AI攝影機，以警告接近大象或其他野生動植物，甚至發(fā)現(xiàn)偷獵者侵入農(nóng)田。

例如，在肯尼亞，-帶有紅外傳感器的森林ptz攝像機的邊緣已被試用，以發(fā)送大象或獅子靠近時的通知。目的是防止作物襲擊并減少對野生動植物的報復(fù)性殺害。電信公司和非政府組織正在測試集成系統(tǒng)（360°相機 + AI +小組網(wǎng)絡(luò)），該系統(tǒng)會自動發(fā)短信警報當(dāng)?shù)卣Z言的動物運動。早期測試顯示了前景：一個肯尼亞項目（ m - twiga 系統(tǒng)）甚至可以在發(fā)現(xiàn)問題物種時閃爍燈光和聲音警報，從而使村民有寶貴的警告。

研究野生動植物行為

除了安全性之外，保護(hù)主義者還使用雙-頻譜PTZ攝像機作為研究工具。由于攝像機靜靜地運行，因此它們非常適合觀察夜間或秘密物種。例如，熱攝像機使調(diào)查刺猬，蝙蝠或大貓等動物而不會打擾它們變得更加容易。研究人員可以記錄可能看不見的行為（喂養(yǎng)，筑巢，遷移）的視頻。一項研究指出，熱-成像調(diào)查大大改善了林地中隱藏的哺乳動物的發(fā)現(xiàn)。

晚上出現(xiàn)蝙蝠的熱視頻。?
在這里，PTZ攝像頭的熱傳感器（屏幕底部）檢測到數(shù)十個飛行蝙蝠，并在涼爽的背景下突出顯示。熱監(jiān)視使這些夜間動物在沒有任何燈光的情況下可見。至關(guān)重要的是，攝像機不會發(fā)出明亮的閃光或噪音，因此研究人員可以完全不入侵地觀察野生動植物。這樣的系統(tǒng)還可以計算羊群或牛群（例如，在棲息地或棲息的鳥類上的密封），并隨著時間的推移監(jiān)視變化，從而提供有關(guān)人口和運動的寶貴數(shù)據(jù)。在所有情況下，目標(biāo)是在野外棲息地收集證據(jù) - 記錄“誰去哪里和何時去的地方”。豐富的熱量- Plus -光學(xué)視頻可幫助科學(xué)家了解動物習(xí)慣（例如，夜間捕食者在夜間移動的頻率），舊方法根本無法使用。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?比傳統(tǒng)監(jiān)控的優(yōu)點

? 雙重- Spectrum PTZ系統(tǒng)對靜態(tài)相機陷阱或腳巡邏等遺留方法提供了幾種關(guān)鍵改進(jìn)：

• ? 真實的時間警報：傳統(tǒng)的攝像頭存儲圖像，以后必須檢索。相比之下，智能攝像機分析-網(wǎng)站上的錄像，并立即提醒護(hù)林員或研究人員進(jìn)行任何目擊。這可以快速回應(yīng)威脅或機遇。

• ? 24/7覆蓋范圍： 人類巡邏和普通攝像機受日光和人力的限制。熱- PTZ單元日間運行，全天候保護(hù)。

• ? 更大的范圍： 單個PTZ攝像機可以多次調(diào)查固定相機的面積。正如一份報告所指出的那樣，卡車-安裝的熱單元使游騎兵“覆蓋每個相機7平方公里”，這將使許多步行巡邏。

• 自動動物/人類識別： 嵌入的AI有助于對目標(biāo)進(jìn)行分類。例如，可以訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以識別熱圖像中的不同物種。這減少了錯誤的警報（例如風(fēng)或雨），并將注意力集中在真正的野生動植物上。

• 較少的干擾： 由于這些相機可與熱量和遠(yuǎn)程觀看一起使用，因此它們不會嚇到動物或改變其行為。生物學(xué)家可以毫不客氣地研究敏感的物種（無需衣領(lǐng)或用燈沖洗它們）。

• 提高的安全性和效率： 依靠技術(shù)意味著游騎兵的危險夜間散步更少。巡邏可以更加集中。例如，在安裝熱攝像機之前，反偷獵隊必須依靠狗和手電筒 - 這種方法通常是混亂的，甚至在俯仰-黑色條件下甚至是致命的。熱“夜視”使游騎兵可以從遠(yuǎn)處發(fā)現(xiàn)麻煩，并在危機展開之前采取行動。

總體而言，這些智能監(jiān)視工具的作用更像是自主警衛(wèi)而不是被動記錄器。他們結(jié)合了傳感器和分析，將野生動植物監(jiān)測從被動雜貨轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃颖Ｗo(hù)策略。

全球采用和未來前景

在全球范圍內(nèi)，雙重頻譜PTZ攝像機與AI的使用正在增長。在非洲和亞洲，政府和非政府組織正在加強主要儲備中的部署。在北美和歐洲，野生動植物管理人員甚至運輸部門都在嘗試類似的設(shè)置（例如，在高速公路上使用熱攝像機來減少鹿碰撞）。專家項目 雙重-數(shù)字增長 在未來十年的這些市場中。

技術(shù)的進(jìn)步將使這些系統(tǒng)更有能力。高-速度網(wǎng)絡(luò)（5G）和功能強大的邊緣計算使攝像機能夠立即傳達(dá)警報并在設(shè)備上運行更復(fù)雜的AI模型。未來的攝像機不僅可以自動識別 在場 動物但是 物種 甚至個人身份。無人機和航空車也開始攜帶熱PTZ有效載荷，延伸到崎或偏遠(yuǎn)的區(qū)域。

創(chuàng)意項目已經(jīng)將這些相機集成到智能風(fēng)景中。例如，事物平臺的互聯(lián)網(wǎng)-現(xiàn)在允許通過SMS或應(yīng)用程序發(fā)送警報到村民和護(hù)林員?？夏醽喌膱F(tuán)隊正在測試360°AI攝像機（“ M - Twiga”系統(tǒng)），該攝像機在附近發(fā)現(xiàn)野生動植物時都會通知社區(qū)并激活威懾力量（如燈光或聲音）。從非洲保護(hù)區(qū)到印度老虎儲備，全球合作正在分享有關(guān)如何最好地使用這些工具的知識。

隨著成本下降和人工智能的改善，即使是小型公園和研究項目也可以負(fù)擔(dān)這項技術(shù)。在接下來的幾年中，應(yīng)該看到全球智能相機的智能相機網(wǎng)絡(luò)，不懈地努力觀察瀕臨滅絕的野生動植物。通過看到看不見的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)對自然產(chǎn)生了強大的新眼睛 - 可以幫助我們地球的動物更安全，比以往任何時候都更加理解。

資料來源： 保護(hù)技術(shù)報告和野生動植物組織和技術(shù)提供商的新聞報道。?