應用方案—采用紅外熱像儀自動檢測和識別野生生物

在農(nóng)業(yè)割草作業(yè)中，由于工作寬度和農(nóng)業(yè)機械速度的提高，每年有數(shù)千只野生動物受傷或被殺死，所以有必要開發(fā)能夠檢測農(nóng)作物中的野生動物而不需要停止耕種操作的自動系統(tǒng)。

在過去的二十年中，紅外熱成像技術在計算機視覺和數(shù)字圖像處理的研究和應用中越來越受到關注。由于照明的不變性和熱像儀的低廉價格，熱成像已成為戶外監(jiān)視，行人檢測和農(nóng)業(yè)作業(yè)中一種廣泛可行的技術。再搭配無人機這種新興技術，可以用于許多檢測目的。由于良好的飛行能力以及為飛行器配備計算機和紅外熱像儀，使得無人機能夠執(zhí)行高級和高精度任務。

因此，在農(nóng)田內(nèi)檢測和識別野生動植物對于降低野生動植物的死亡率，從而促進對野生動植物的友好養(yǎng)殖至關重要。

圖為用于捕獲視覺RGB和熱圖像的設置。

研究者提出的工作有助于紅外熱成像中動物的自動檢測和分類。該方法和結果都是基于從升降機手動拍攝的頂視圖圖像，以激勵人們進行基于無人機的檢測和識別工作。

圖為視覺RGB和熱圖像從5 m（a），15 m（b）和30 m（c）捕獲相同的場景。

該方法是基于為每個幀動態(tài)擬合的閾值和新穎的特征提取算法，對于旋轉(zhuǎn)，縮放和部分姿勢都是不變的。在后續(xù)圖像中跟蹤檢測到的對象，以將時間信息包括在算法的識別部分內(nèi)。該算法已在野生動物友好型養(yǎng)殖的背景下通過使用真實動物的對照實驗進行了測試。

目前，紅外熱像儀搭配無人機技術用于自動檢測和識別野生動植物是正在進行的對野生動植物友好型農(nóng)業(yè)研究的一部分。使用來自實際無人機拍攝的錄像來檢測是識別野生動物，也是目前較為行之有效的方法。

參考資料：

Peter Christiansen, Kim Arild Steen, et al. Automated Detection and Recognition of Wildlife Using Thermal Cameras [J]. Sensors. 14:13778-13793, 2014.