Comparación de diferentes métodos de detección y reconocimiento de animales en imágenes de cámara térmica
Autores: Popek, ukasz; Perz, Rafa; Galinski, Grzegorz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Comparación de diferentes métodos de detección y reconocimiento de animales en imágenes de cámara térmica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Animales salvajes
Imágenes de cámara térmica
Redes neuronales profundas
Precisión media promedio
Tiempo de entrenamiento
Investigación de vida silvestre
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
Para la mayoría de los animales salvajes, la actividad máxima ocurre durante las horas nocturnas, su observación solo es posible con el uso de equipamiento especializado. Los avances en tecnología y la disponibilidad de dispositivos de detección térmica permiten a los investigadores examinar la vida silvestre. Este estudio compara diferentes métodos para la detección de animales en imágenes de cámaras térmicas, incluyendo métodos clásicos (HOG/SVM) y basados en redes neuronales profundas (Faster RCNN y YOLO). Se realizó una comparación para indicar la media de Precisión Promedio (mAP) más beneficiosa para diferentes niveles de umbrales de cobertura de Intersección sobre Unión (IoU) y sensibilidad (Recall). Los resultados fueron evaluados en un conjunto de datos de prueba que contenía dos familias de animales (Cervidae y Suidae). Los modelos se compararon en términos de precisión, recall y tiempo de entrenamiento. Después de una serie de pruebas, el rendimiento logrado fue muy satisfactorio: para la red YOLOv3, el mAP obtenido fue superior al 90% para IoU > 50%; para Faster R-CNN, el mAP obtenido fue del 87%; y para HOG/SVM, el mAP obtenido fue del 40%. El tiempo de entrenamiento para HOG/SVM fue inferior a 1 minuto, para YOLOv3 fue alrededor de 50 minutos y para Faster R-CNN fue alrededor de 60 minutos. Esta investigación proporciona un punto de partida importante para la creación de un sistema terrestre para la observación autónoma de la migración y números de población, lo cual es un enfoque único en el campo de la investigación de la vida silvestre.
Descripción
Para la mayoría de los animales salvajes, la actividad máxima ocurre durante las horas nocturnas, su observación solo es posible con el uso de equipamiento especializado. Los avances en tecnología y la disponibilidad de dispositivos de detección térmica permiten a los investigadores examinar la vida silvestre. Este estudio compara diferentes métodos para la detección de animales en imágenes de cámaras térmicas, incluyendo métodos clásicos (HOG/SVM) y basados en redes neuronales profundas (Faster RCNN y YOLO). Se realizó una comparación para indicar la media de Precisión Promedio (mAP) más beneficiosa para diferentes niveles de umbrales de cobertura de Intersección sobre Unión (IoU) y sensibilidad (Recall). Los resultados fueron evaluados en un conjunto de datos de prueba que contenía dos familias de animales (Cervidae y Suidae). Los modelos se compararon en términos de precisión, recall y tiempo de entrenamiento. Después de una serie de pruebas, el rendimiento logrado fue muy satisfactorio: para la red YOLOv3, el mAP obtenido fue superior al 90% para IoU > 50%; para Faster R-CNN, el mAP obtenido fue del 87%; y para HOG/SVM, el mAP obtenido fue del 40%. El tiempo de entrenamiento para HOG/SVM fue inferior a 1 minuto, para YOLOv3 fue alrededor de 50 minutos y para Faster R-CNN fue alrededor de 60 minutos. Esta investigación proporciona un punto de partida importante para la creación de un sistema terrestre para la observación autónoma de la migración y números de población, lo cual es un enfoque único en el campo de la investigación de la vida silvestre.