视频拍摄、剪辑：舒隆焕
央广网西安2月25日消息（采访人员雷恺舒隆焕）近日 ， 陕西两所高校联合研究团队研发的一项猴脸识别技术引发关注 。 猴脸识别技术与人脸识别技术类似 ， 目前正应用于识别秦岭金丝猴 ， 并依托于此启动建立秦岭金丝猴个体信息库 。 据研究人员透露 ， 这项技术还处于实验推广阶段 ， 目前可识别约200只秦岭金丝猴 ， 成功率达到94.1% 。
据介绍 ， 这项技术由西北大学和西安电子科技大学研究团队依托人工智能等新技术研发出了猴脸识别技术 ， 探索对野生金丝猴的个体识别 ， 有望彻底解决长期困扰人们的“真假美猴王”之争 。
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秦岭川金丝猴（央广网发 西北大学 供图）
川金丝猴一种珍稀濒危且中国特有的灵长类物种 ， 生存在秦岭之中 。 为了对其进行保护和研究 ， 西北大学金丝猴研究团队长期开展野外跟踪研究 ， 20年来经过艰难探索 ， 实现了对野生金丝猴的近距离观察和个体识别 ， 揭开了金丝猴神秘的面纱 ， 推动了中国灵长类行为生态学的快速发展 。
一位业内人士表示 ， 野生动物研究面临的一个很大问题 ， 就是动物个体的精准识别 。 通过个体识别更加科学地开展保护 ， 一直是全世界动物学家向往但又无法突破的难题 。
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猴脸识别技术应用系统（央广网发 西北大学 供图）
研究团队负责人、西北大学教授、陕省秦岭珍稀濒危动物保育重点实验室副主任郭松涛坦言 ， 对于金丝猴的个体识别 ， 传统上采用人工标记或者人工记忆的方法 ， 人物标记容易对金丝猴产生伤害 。 而人工记忆往往需要相关专业人员蹲点观察 ， 1至2个月才能把镜头分别开来 ， 既浪费时间 ， 又很容易相互混淆 。
针对这一前沿问题 ， 西北大学、西安电子科技大学生命科学领域专家、计算机科学领域专家深度交叉融合 ， 成立了动物人工智能研究团队 。
在金丝猴研究团队长期研究的基础上 ， 该研究团队首次开发出基于Tri-AI技术的金丝猴个体智能识别系统 。
“以前有人依据老虎的斑纹 ， 斑马的条纹等来识别物种 ， 但我们如果要实现一个不依赖于物种进行个体识别的话 ， 该怎么办？”郭松涛介绍 ， 研究团队找到了动物的面部作为一个切入点 ， 通过算法的开发、模型的研发 ， 实现了在野生条件下对个体的检测追踪以及对面部的识别 。 这几步实现之后 ， 就研发了现在这样一个动物面部AI智能识别系统 。
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基于关注机制的深度神经网络模型（央广网发 西北大学 供图）
这项技术颠覆了依靠动物个体特征 ， 包括动物斑纹、颜色、伤疤或者人为标记特征 ， 比如烙印、刺青、染色、无线电项圈等传统方法 ， 实现了对野生动物个体的准确身份识别和连续跟踪采样 ， 为在理想条件下实现无观察者干扰效应的动物学研究提供了可能 。
研究团队成员、西北大学生命科学学院副教授何刚说：“我们通过跟这群习惯化的金丝猴近距离的接触 ， 然后利用我们的手机、便携的摄像机等设备 ， 在大概10米到5米甚至到3米的距离内 ， 对金丝猴进行一个采样 ， 也不需要去干扰它 ， 我们拍我们的 ， 能实现这样一个无损伤的采样 。 ”
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Tri-AI动物个体识别系统的工作过程（央广网发 西北大学 供图）
猴脸识别技术需要解决的第一个难题 ， 就是建立猴脸数据库 ， 相较于人脸数据库 ， 猴脸图像的获取难度更大 。
正如郭松涛所说 ， 金丝猴不可能按照科研人员的意愿接受拍摄 。
他说：“我们的技术的主要难点在野外数据采集的时候非常麻烦 ， 因为观察的是野生动物 ， 野生动物图像的采集不像人或者其它家养动物 ， 有可控性 ， 对于采集过程要求是非常高的 。 我们目前采集了数十万张照片 ， 其中用来进行模型训练的有13万张 。
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利用深度学习技术自动识别灵长类个体（央广网发 西北大学 供图）
据郭松涛介绍 ， 理论上猴脸识别系统一般只需要输入20只金丝猴的数据即可 。 每只金丝猴需要拍摄80至200张不同角度的照片 ， 就可以将系统模型完成 。 新的金丝猴个体再出现时会自动录入系统 。
这个系统最大特点就是能够自动化的识别个体 ， 无需依赖物种的全天候识别 ， 系统有自我更新自我学习的一个功能 。 郭松涛说 ， 例如你现在已经识别了100只猴子 ， 第二天还需回看时 ， 我们能很精准的认出来它是谁 。 如果有第101只猴子出现了 ， 我们能知道这第101只是新的猴子 ， 并能让它自动录入数据库 。
据介绍 ， 这项技术不仅可以应用于多个类群的不同物种 ， 还可以实现夜间连续无碍观测 。 目前该技术系统已经在包括金丝猴在内的灵长类的41个代表性物种和4种肉食动物群体进行了适用性验证 ， 平均识别进度达94.1% 。
猴子和人类都属于灵长类动物 ， 猴脸识别技术和人脸识别技术有何关联也成为了关注的焦点 。
研究团队成员、西北大学信息科学与技术学院副教授许鹏飞介绍 ， 这套猴脸识别系统和人脸识别逻辑上是类似 ， 其难点主要是在于识别和野外监测 。 因为野外的环境变化很大 ， 非可控 ， 对监测的性能要求很高 。
“猴脸识别类似于人的多胞胎识别 ， 但是目前人类很少做这种识别 ， 几乎就很少见到 。 ”许鹏飞说：“猴脸识别技术的突破点就是对于这种相似个体的准确识别 ， 我们后期的研究成果专门设计了一套识别模型提取猴脸这种精细、有区分性特征的样本 ， 来提高它的识别准确率 。
据了解 ， 这项技术已获得3项国家发明专利 ， 极大提高了个体数据分析效率 ， 为动物学研究提供了新的技术方案 ， 也为实现野生动物保护和智能管理提供了可靠的技术支撑 。
研究团队表示 ， 这个技术具有广阔的应用前景 。
【个体|如何精准识别“真假美猴王”？ 动物个体识别系统来了】郭松涛认为 ， 这项技术将来可应用到野生动物调查中的动物基数等动物数据的精准调查以及家畜和宠物管理等 。 他说：“对于东北虎、华南虎这种大型猫科动物的管理 ， 日常监测时很难接近它 ， 就可以通过这种技术来精准监测它目前所在的位置 ， 是否属于危险个体 。 ”
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