[发明专利]一种东北虎个体识别方法

说明书

一种东北虎个体识别方法，涉及动物识别领域，包括：建立东北虎个体基准数据库；根据躯干和后腿部位花纹图像数据训练得到对应分类器；拍摄影像；实时检测是否存在东北虎目标；若存在则采用动物姿态估计方法提取东北虎目标的实时姿态；根据姿态估计参数确定当前画面东北虎躯体的方向，自动提取东北虎躯干和后腿部位花纹图像；连续提取若干组花纹图像数据，组成躯干和后腿部位花纹图像序列；分别将躯干和后腿部位花纹图像序列输入到对应侧的分类器中，得到躯干和后腿部位花纹图像序列的分类结果；融合分类结果得到最终的东北虎个体分类结果。本发明普适性高，识别效率高，具有较高的实用性和可靠性。

技术领域

本发明涉及动物识别技术领域，具体涉及一种东北虎个体识别方法。

背景技术

在我国，野生东北虎的个体监测经过了一个漫长的发展过程。起初，保护区的巡护员仅通过肉眼寻找东北虎的足迹，识别不同个体，进而统计东北虎的数量。随着种群数量的加倍与邻近生境中个体的迁入，这种完全依靠巡护员肉眼和经验的监测方法，已经不能满足野生东北虎个体识别的要求，从而逐渐发展出了以下几种常见的识别方法：

一、足迹识别。通过提取东北虎足迹的形状特征数据，统计分析辨别东北虎个体。这种方法在实际使用中存在以下缺点：该方法中，需要保护区的巡护员通过肉眼直接判别，或者利用一套方法描摹东北虎的足迹，然后进行脚印普查对照进行识别。东北虎在不同的基底(土壤质地、水分、深度等)上足迹的形状和大小会发生变化，而且，该方法在使用时需要依靠有经验的巡护员才能实现。另外，不同的巡护员对东北虎脚印特征进行描摹的能力也不同，会影响到最终的识别结果。

二、DNA识别。从粪便、毛发、唾液等生物样本中提取DNA进行分析，识别东北虎个体。这种方法在实际使用中存在以下缺点：取样材料主要包括粪便、尿样、自动脱落或使用陷阱钢丝刮下的毛发、捕食猎物时留下的唾液等，一般粪便较多，好收集、易保存、提取DNA成功率更高，所以主要以粪便作为理想可靠的非损伤性样品。但这种方法中，样本收集难度较大，易污染和损伤，DNA提取成功率往往会受到影响。非损伤性材料中提取的DNA往往因含量少、质量差可能导致后续的分析过程中出现分类错误。

三、气味识别。依靠经过训练的狗等动物，根据东北虎粪便的气味辨别东北虎个体。这项应用受启发于狗已经被长期应用于司法机关去寻找失踪或埋藏的人，查找非法物质如麻醉剂或爆炸物和鉴别嫌疑犯。利用受过专门训练的狗来识别东北虎粪便的气味，可以实现东北虎个体识别。这些用来气味识别的狗需要从小培养，所以需要专门的人员管理。同时，当狗因为生病或是年纪增长，气味识别准确率下降时，人们不能立刻知道。

发明内容

基于此，本发明提供一种东北虎个体识别方法，以解决现有东北虎识别方法存在的上述问题。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种东北虎个体识别方法，主要包括以下步骤：

(1)分别提取东北虎躯干和后腿部位花纹图像，建立东北虎个体的基准数据库；

(2)根据基准数据库中的躯干和后腿部位花纹图像数据，训练得到基于密集卷积神经网络的分类器；

(3)布设好相机，当东北虎经过时自动触发相机拍摄影像，实时视频流接入或离线视频接入；

(4)采用基于CNN的YOLO目标检测方法，实时检测是否存在东北虎目标；

(5)若存在东北虎目标，则采用动物姿态估计方法，提取东北虎目标的实时姿态；

(6)根据姿态估计参数，确定当前画面东北虎躯体的方向，自动提取东北虎躯干和后腿部位花纹图像；