“猴脸识别技术”负责人:可识别41种灵长类、4种肉食性动物

新京报
2021-03-01 18:28

在野生动物园里,有游客想深入了解动物个体的生活历史,它的父亲是谁,它的孩子是谁;有的像猫一样高冷,有的像狗一样黏人……这样的科普体验,会比走马灯式的观看有趣得多。

郭松涛设想过这样一个场景:在动物园或是野外,拿起手机对着活蹦乱跳的动物一扫,屏幕上就会跳出它们的姓名、性别、兴趣爱好等,游人会对这些动物了解得更多。

郭松涛是西北大学生命科学学院教授,近日,他带领的科研团队成功研发了“猴脸识别技术”。虽然叫做猴脸识别,但它实际可以识别包括川金丝猴在内的41种灵长类动物,其中,秦岭川金丝猴的识别成功率达到95.6%。此外,这项技术还可识别熊、老虎等4种肉食性动物。

郭松涛告诉新京报记者,目前的猴脸识别技术主要利用神经网络算法,通过对猴脸的器官布局、毛发、纹理等整体进行特征提取,对比模型库信息进行识别,并自动录入新个体数据。这项技术不仅可以用于野生动物的行为生态、科普、保护,还可为精细化管理家养动物等应用开辟广阔前景。

“我们的技术是2020年8月公开发表的,软件是今年2月做好的。现在正在局部试点。”郭松涛说。

走上六七个小时,只有一两个小时能看到猴子

新京报:猴脸识别技术最早应用于秦岭川金丝猴。作为一名动物学领域学者,你是如何与这种国家一级保护动物结缘的?

郭松涛:2001年我考上了西北大学动物学研究生,那之后就跟着导师李保国教授跑野外,观察野生金丝猴。你能看到100多只猴子在你头顶跳跃,在那里玩耍,我要坐在那儿,屏着气,希望它们在我身边多待一会儿。即便几分钟也会让我心跳加速。

那段时间我们跟野生金丝猴跟了一年,发现它们的活动范围大概是20平方公里。

其实在野外跟猴子还是很辛苦的,我们穿一种军用陆战靴,靴子很重,底子厚,结实耐磨。一般人一双陆战靴能穿一辈子,但我上硕士一年穿坏了三双陆战靴——猴子到哪我就到哪,山上都是石头。

为了跟猴子,在野外极端环境下生存是工作常态。秦岭冬天夜里下雪,零下十几摄氏度,冷得睡不着,起来在山上现找木材烤火。要像烤土豆那样,烤了身前,还得烤烤身后。给猴子采样时,照相机在低温状态都不工作了,我们就要把电池拿出来,放在怀里暖一暖。

至于伙食,早年我们会带一个大搪瓷杯,跟现在碗的口径一样大。米倒在里面,放点水,盖上盖子,把搪瓷杯放在烧红的木炭上,很快米就焖熟了,而且很好吃。

郭松涛近距离观察野生金丝猴。受访者供图

新京报:是什么契机让你与计算机科学领域的学者联合,做“猴脸识别技术”研究呢?

郭松涛西北大学是综合性大学,生命科学学院和信息科学与技术学院的老师住在一起。2016年前后,一些年轻老师在一块吃饭聊天,说起各自的研究领域,我说我在研究猴子,一个信息科学的老师说他在研究图像识别。我知道人脸识别,所以一下有了这个想法,问他图像识别能不能用到猴脸上。

新京报:其实除了人脸识别,现在还有猪脸识别,在一些养猪场得到应用。与人脸、猪脸识别相比,“猴脸识别技术”的研发存在哪些难点?

郭松涛:猪是家畜,主要是采样相对容易,野生动物一个很大的问题是不好找。我上研究生时在秦岭做研究,夏天一天走六七个小时找金丝猴,只有一两个小时能看到。有时甚至一走一天,却只能远远地拿单筒望远镜看一下。

还有就是野生动物不配合人的采样。所有野生动物见到陌生人的第一反应是逃跑,能跑多远跑多远,所以刚开始肯定是拍不到的。要想保证精准拍到野生动物,就要让它习惯拍摄者的出现。

新京报:那要怎么让野生动物习惯人的出现呢?

郭松涛:我专门去非洲看过黑猩猩,那里的当地人可以和野生动物近距离接触,动物不太怕人,你甚至可以离黑猩猩几米远去观察它。

但中国的灵长类动物里,除了猕猴,其它都是濒危的一级保护动物,没有这样的条件。所以我们既要在野外尽可能近地接触它们,又要尽可能少地影响它们的行为。接触到一定程度时,可以进行招引性投食,最常见的是投食玉米。这不是为了让它吃饱,而是为了便于我们近距离观察。

所以投喂是一个非常谨慎的操作过程,比如一天投喂玉米只能有半小时。很多猴子同时来吃,每只分到的数量很少。为避免影响它们的觅食行为,我们还经常变换投食地点。

在郭松涛团队的努力下,精准地拍下了大量野生猴子照片。受访者供图

识别成功率或将接近100%

新京报:金丝猴的脸部毕竟与人脸不同,技术研发时要抓住哪些面部特征?

郭松涛:对人来说,动物间的个体差异较难分辨,你会觉得它们长得很像。但我们的识别技术利用神经网络算法深度学习,可以找出其中的区别。

具体来说,哺乳动物虽然长得不一样,但头部器官分布比较相似,面部特征是有共性的,所以我们选择抓住物种的面部特征。但这又与人脸识别存在差异。比如对金丝猴要进行整个面部识别,包括它的器官布局、毛发、纹理等,是整体图像的特征抓取。另外,从自然环境中自动找到、识别出猴子并跟踪它们,也是很复杂的物体识别过程。

郭松涛拍摄的野生金丝猴。受访者供图

新京报:从目前的研究情况看,这项技术对秦岭川金丝猴的识别率是多少?

郭松涛:识别成功率大于95%,这是我们之前公布的测试数据。

其实猴脸识别系统有一大优点,它有自我学习功能。随着数据量的增加,越训练,它的识别能力就越强、精度就越高。理论上讲,识别成功率可以接近100%。

新京报:这项技术被大众称为“猴脸识别”,但是否可以应用于其他物种呢?

郭松涛:以前就有人做过斑马识别,因为斑马有条纹,每只斑马的条纹都不一样。我们的这项技术,一开始我们只打算做金丝猴,但随着技术不断成熟、研究者的更广阔的需求等,我们就想把它应用在识别其它物种上。

从分类学上看,一个科或一个亚科的动物长得比较像,既然能识别金丝猴,我们就慢慢从亚科延伸开去。现在我们的系统可以识别41种灵长类动物,覆盖了灵长类的所有亚科,如猕猴、狐猴等。此外,这项技术对熊、老虎、狮子、小熊猫等灵长类以外的物种也有很强的通用性。

未来应用场景广阔

新京报:“猴脸识别技术”可以怎样应用?

郭松涛:除了最基础、最简单的识别外,从科普的角度出发,未来可能在识别系统中录入金丝猴的兴趣爱好等。这是非常重要的环节。因为只有让人接触野生动物,才有可能激起保护它们的意愿。

比如在野生动物园里,有游客想深入了解动物个体的生活历史,它的父亲是谁,它的孩子是谁;有的像猫一样高冷,有的像狗一样黏人……这样的科普体验,会比走马灯式的观看有趣得多。

此外,这项技术还可用于家养动物管理。此前用耳标管理牛、羊、猪等家畜,一个带芯片的耳标要几十块钱,无形中增加了养殖成本。而如果通过猴脸识别技术,只需要一台监控相机,就可以对个体进行采样,录入电子身份进行管理。

新京报:人脸识别技术存在伦理上的争议,比如对这些生物特征数据的使用,脸的主人是有知情权、同意权等权利的。那么猴脸识别有什么伦理争议的问题吗?

郭松涛:伦理问题与如何使用新技术的方式有很大关系。目前从研究角度看,我们还没发现动物身上有伦理上的障碍,因为这项技术本身就是为了减少接触和干扰。

但如果要想可能的风险,我会首先想到,这项技术可能用在家养宠物的管理上。如果相关数据管理不严格,就可能涉及隐私问题。因为宠物身份与主人身份有时是绑定的,如果识别了一只宠物,宠物信息遭到泄露,就可能波及它主人的信息。

新京报记者 杜寒三

编辑 滑璇 校对 吴兴发

动物
声明:该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。
意见反馈 合作

Copyright © 2023 Sohu All Rights Reserved

搜狐公司 版权所有

4617作文网涮肉店起名给姓胡的宝宝起名的周公解梦(原版)2345生活生辰八字起名算命命理测算八字命运周易测算吴姓男孩子起名周易免费测数字算命算名字很准周易周公解梦查询大全算死命完整版全文免费阅读周公解梦梦到金碗史姓女宝宝起名免费易阳起名字周公解梦梦割草姓钟给孩子起名李姓起名李传周易命理婚姻闰四月出生的孩子起名周易六合姓钱的起名字好听任姓男婴儿起名属相马宝宝起名大全女孩起名带萌称骨命算小小噩梦破解版下载周易 好名字周易周易六十四卦图解起名字大全公司本命年从什么时候算淀粉肠小王子日销售额涨超10倍罗斯否认插足凯特王妃婚姻让美丽中国“从细节出发”清明节放假3天调休1天男子给前妻转账 现任妻子起诉要回网友建议重庆地铁不准乘客携带菜筐月嫂回应掌掴婴儿是在赶虫子重庆警方辟谣“男子杀人焚尸”国产伟哥去年销售近13亿新的一天从800个哈欠开始男孩疑遭霸凌 家长讨说法被踢出群高中生被打伤下体休学 邯郸通报男子持台球杆殴打2名女店员被抓19岁小伙救下5人后溺亡 多方发声单亲妈妈陷入热恋 14岁儿子报警两大学生合买彩票中奖一人不认账德国打算提及普京时仅用姓名山西省委原副书记商黎光被逮捕武汉大学樱花即将进入盛花期今日春分张家界的山上“长”满了韩国人?特朗普谈“凯特王妃P图照”王树国3次鞠躬告别西交大师生白宫:哈马斯三号人物被杀代拍被何赛飞拿着魔杖追着打315晚会后胖东来又人满为患了房客欠租失踪 房东直发愁倪萍分享减重40斤方法“重生之我在北大当嫡校长”槽头肉企业被曝光前生意红火手机成瘾是影响睡眠质量重要因素考生莫言也上北大硕士复试名单了妈妈回应孩子在校撞护栏坠楼网友洛杉矶偶遇贾玲呼北高速交通事故已致14人死亡西双版纳热带植物园回应蜉蝣大爆发男孩8年未见母亲被告知被遗忘张立群任西安交通大学校长恒大被罚41.75亿到底怎么缴沈阳一轿车冲入人行道致3死2伤奥运男篮美国塞尔维亚同组周杰伦一审败诉网易国标起草人:淀粉肠是低配版火腿肠外国人感慨凌晨的中国很安全男子被流浪猫绊倒 投喂者赔24万杨倩无缘巴黎奥运男子被猫抓伤后确诊“猫抓病”春分“立蛋”成功率更高?记者:伊万改变了国足氛围奥巴马现身唐宁街 黑色着装引猜测

4617作文网 XML地图 TXT地图 虚拟主机 SEO 网站制作 网站优化