FLIR手機(jī)紅外熱像儀助力“天才少女”贏競(jìng)賽地球和環(huán)境科學(xué)類(lèi)別的最高獎(jiǎng)項(xiàng)

在非洲，每年都有成千上萬(wàn)的瀕危動(dòng)物被非法獵殺，護(hù)林員在保護(hù)它們的過(guò)程中經(jīng)常陷入困境。目前預(yù)防偷獵者的方法有：護(hù)林員長(zhǎng)期駐扎在此充當(dāng)警衛(wèi)和使用監(jiān)控?cái)z像機(jī)實(shí)時(shí)巡查。但是這很容易出現(xiàn)人為錯(cuò)誤，并且對(duì)于看守監(jiān)控的人來(lái)說(shuō)確實(shí)很乏味，那么該如何解決這些問(wèn)題呢？

“天才少女”的耀眼成績(jī)

一些保護(hù)區(qū)會(huì)依靠世界自然基金會(huì)和Teledyne FLIR聯(lián)合項(xiàng)目提供的先進(jìn)紅外熱像儀。對(duì)于一些人來(lái)說(shuō)，低成本的熱解決方案可能會(huì)對(duì)護(hù)林員阻止偷獵者的效果產(chǎn)生重大影響。來(lái)自紐約Chappaqua的17歲女孩Anika Puri希望通過(guò)FLIR ONE手機(jī)紅外熱像儀和她開(kāi)發(fā)的人工智能（AI）解決方案來(lái)解決這一問(wèn)題。

盡管Puri很年輕，但這位麻省理工學(xué)院的新生已經(jīng)在STEM領(lǐng)域取得了令人印象深刻的成績(jī)。她在Regenero國(guó)際科學(xué)與工程博覽會(huì)上獲得了2022年佩吉·斯克里普斯科學(xué)傳播獎(jiǎng)，該博覽會(huì)有1,800名學(xué)生參加了各種類(lèi)別的比賽。她向研究專(zhuān)家介紹了自己的反偷獵計(jì)劃ElSa，也為她贏得了競(jìng)賽地球和環(huán)境科學(xué)類(lèi)別的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。

Puri被授予佩吉·斯克里普斯獎(jiǎng)

低成本的熱解決方案

ElSa是“大象救世主”的縮寫(xiě)，是一種實(shí)時(shí)檢測(cè)周邊環(huán)境預(yù)防偷獵者的解決方案，可分析無(wú)人機(jī)拍攝的紅外視頻，類(lèi)似是基于無(wú)人機(jī)的人工智能解決方案。目前在一些保護(hù)區(qū)使用的解決方案有兩個(gè)缺點(diǎn)：精度低和高成本（每架無(wú)人機(jī)高達(dá)10萬(wàn)美元）。但ElSa對(duì)于目前的解決方案來(lái)說(shuō)有了顯著改進(jìn)：僅通過(guò)AI的檢測(cè)準(zhǔn)確率就達(dá)到了91%，而且成本只需300美元左右。主要的成本節(jié)約是因?yàn)镋lSa只需要運(yùn)行一個(gè)iPhone 6，從直接連接在手機(jī)上的FLIR ONE手機(jī)紅外熱像儀接收熱視頻。ElSa將手機(jī)安裝在無(wú)人機(jī)上，捕捉空中鏡頭，然后實(shí)時(shí)分析。

與目前使用的系統(tǒng)相比，Puri的AI優(yōu)勢(shì)是該技術(shù)能夠識(shí)別區(qū)分地面上的人和動(dòng)物。目前的AI系統(tǒng)是分析場(chǎng)景中的形狀來(lái)區(qū)分目標(biāo)，因此需要其圖像具有一定程度的分辨率才能保持準(zhǔn)確性。但ElSa是通過(guò)分析其目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模式來(lái)工作，因此可以用更少的像素實(shí)現(xiàn)，這意味著熱像儀的分辨率可以更低或更遠(yuǎn)。

Puri利用從南非克魯格國(guó)家保護(hù)區(qū)收集的數(shù)據(jù)，訓(xùn)練ElSa識(shí)別移動(dòng)速度和目標(biāo)如何轉(zhuǎn)彎等因素，以此來(lái)區(qū)分人和大象。這些也使得程序能夠以比當(dāng)前方法更少的像素進(jìn)行操作。人工智能可以識(shí)別灌木叢或樹(shù)木等非移動(dòng)物體，然后將其用作跟蹤移動(dòng)物體的錨點(diǎn)。ElSa使用這些錨作為物體速度和方向的參考，并允許系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)本身運(yùn)動(dòng)的情況下保持跟蹤。

Puri駕駛無(wú)人機(jī)進(jìn)行ElSa的測(cè)試

經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的FLIR手機(jī)紅外熱像儀

ElSa是朝著結(jié)束偷獵邁出的積極一步，同時(shí)也展現(xiàn)了對(duì)于AI開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，一個(gè)具有成本效益的切入點(diǎn)。將AI模型加載到智能手機(jī)上與FLIR ONE配合使用，對(duì)于那些希望將熱像儀納入項(xiàng)目的人來(lái)說(shuō)，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的測(cè)試。FLIR ONE等解決方案讓研究學(xué)者們能夠在自我領(lǐng)域獲得更多的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并遵循驗(yàn)證到自己的項(xiàng)目中。

雖然ElSa顯示出豐富的前景，但它仍處于發(fā)展的早期階段。該計(jì)劃目前只區(qū)分人類(lèi)和大象，但Puri希望將來(lái)能增加更多的動(dòng)物。目前菲力爾熱門(mén)款手機(jī)紅外熱像儀有FLIR ONE Edge Pro、FLIR ONE Pro和FLIR ONE Pro LT，F(xiàn)LIR手機(jī)紅外熱像儀，智能小巧，非常適合集成低成本的熱解決方案。

審核編輯：彭菁