Video analysis for the detection of animals using convolutional neural networks and consumer-grade drones
Notice bibliographique
Résumé
Determining animal distribution and density is important in conservation. The process is both time-consuming and labour-intensive. Drones have been used to help mitigate human-intensive tasks by covering large geographical areas over a much shorter timescale. In this paper we investigate this idea further using a proof of concept to detect rhinos and cars from drone footage. The proof of concept utilises off-the-shelf technology and consumer-grade drone hardware. The study demonstrates the feasibility of using machine learning (ML) to automate routine conservation tasks, such as animal detection and tracking. The prototype has been developed using a DJI Mavic Pro 2 and tested over a global system for mobile communications (GSM) network. The Faster-RCNN Resnet 101 architecture is used for transfer learning. Inference is performed with a frame sampling technique to address the required trade-off between precision, processing speed, and live video feed synchronisation. Inference models are hosted on a web platform and video streams from the drone (using OcuSync) are transmitted to a real-time messaging protocol (RTMP) server for subsequent classification. During training, the best model achieves a mean average precision (mAP) of 0.83 intersection over union (@IOU) 0.50 and 0.69 @IOU 0.75, respectively. On testing the system in Knowsley Safari our prototype was able to achieve the following: sensitivity (Sen), 0.91 (0.869, 0.94); specificity (Spec), 0.78 (0.74, 0.82); and an accuracy (ACC), 0.84 (0.81, 0.87) when detecting rhinos, and Sen, 1.00 (1.00, 1.00); Spec, 1.00 (1.00, 1.00); and an ACC, 1.00 (1.00, 1.00) when detecting cars.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».