高-技術野生動物觀察：雙-頻譜PTZ攝像機在保護中

現(xiàn)代保護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）成像儀結合在一起的監(jiān)視單元，并且可以遠程放置，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野生動植物的真實時間警報。保護團隊使用這項技術連續(xù)監(jiān)測動物 - 發(fā)現(xiàn)偷獵者，觀察農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下跟蹤刺猬，蝙蝠，大象或犀牛等生物。

技術如何運作

雙-頻譜PTZ攝像機具有兩個“眼睛”：一個普通的光學攝像頭和一個熱紅外傳感器。光學相機提供標準的日光（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）機構使操作員可以將相機遠程指向其范圍內的任何位置，并放大細節(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)對機器學習模型進行了訓練，以識別各種動物的形狀。例如，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡可以分析每個框架，并標記任何看起來像老虎，大象，人類或其他目標物種的東西。當檢測到動物（或人）時，系統(tǒng)可以自動發(fā)送警報。這減少了錯誤的警報 - 游騎兵或生物學家就不會無休止地監(jiān)視原始視頻，而是立即收到有關相關目擊事件的通知。簡而言之，攝像機不僅觀看了它，而且還可以“理解”它看到的內容，從而可以對野生動植物活動的真實時間響應。

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。

• 增加護林員安全： 游騎兵在關閉之前遠程遠處看到威脅。在使用熱攝像機之前，跟蹤器取決于狗和手電筒，導致危險的夜間遇到。現(xiàn)在，團隊可以從遠處“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志，并立即提醒護林員。例如， WWF和Flir 向肯尼亞的保護區(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AI旗一個人時，系統(tǒng)會向公園工作人員發(fā)出警報。結果是戲劇性的：部署了這項技術后，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。這些工具使護林員在公園（肯尼亞保護區(qū)擁有超過80％的犀牛和大象）中保留對瀕危物種的標簽，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。

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。當相機AI“看到”老虎時，它會向Park Rangers（通過SMS或消息傳遞應用程序）發(fā)送即時的照片警報。這使村民可以及時保護自己的牛。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），該系統(tǒng)會自動發(fā)短信警報當?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，從而提供有關人口和運動的寶貴數(shù)據(jù)。在所有情況下，目標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 -光學視頻可幫助科學家了解動物習慣（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鍵改進：

• ? 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，并立即提醒護林員或研究人員進行任何目擊。這可以快速回應威脅或機遇。

• ? 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。

• ? 更大的范圍： 單個PTZ攝像機可以多次調查固定相機的面積。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有助于對目標進行分類。例如，可以訓練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡以識別熱圖像中的不同物種。這減少了錯誤的警報（例如風或雨），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。生物學家可以毫不客氣地研究敏感的物種（無需衣領或用燈沖洗它們）。

• 提高的安全性和效率： 依靠技術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。他們結合了傳感器和分析，將野生動植物監(jiān)測從被動雜貨轉變?yōu)橹鲃颖Ｗo策略。

全球采用和未來前景

在全球范圍內，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。

技術的進步將使這些系統(tǒng)更有能力。高-速度網(wǎng)絡（5G）和功能強大的邊緣計算使攝像機能夠立即傳達警報并在設備上運行更復雜的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，延伸到崎或偏遠的區(qū)域。

創(chuàng)意項目已經(jīng)將這些相機集成到智能風景中。例如，事物平臺的互聯(lián)網(wǎng)-現(xiàn)在允許通過SMS或應用程序發(fā)送警報到村民和護林員?？夏醽喌膱F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）。從非洲保護區(qū)到印度老虎儲備，全球合作正在分享有關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擔這項技術。在接下來的幾年中，應該看到全球智能相機的智能相機網(wǎng)絡，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： 保護技術報告和野生動植物組織和技術提供商的新聞報道。?