High - Tech Wildlife Watch：Dual - Spectrum PTZ Cameras in Conservation

近代的な保護(hù)者は、デュアル-スペクトルPTZカメラを備えた公園を武裝しています。通常のビデオカメラとサーマル（熱-センシング）イメージャーを組み合わせた監(jiān)視ユニットを使用し、リモートでパン、傾斜、ズームができます。これらのスマートカメラは、完全な暗闇や密集した葉であっても、體の熱を検出することにより、溫かいクリーチャーを「見てください」。オンボードAIソフトウェアは、ビデオフィードを分析して、特定の動(dòng)物（または人間）にフラグを立てます。実際には、システムは赤外線熱パターンを野生生物についての実際のアラートに変えます。保護(hù)チームは、この技術(shù)を使用して、密猟者を見つけたり、作物の襲撃を監(jiān)視したり、動(dòng)物の行動(dòng)を靜かに観察したりすることを必要とせずに動(dòng)物を継続的に監(jiān)視します。サーマルセンサーは夜に動(dòng)物を「見る」ことに優(yōu)れているため、研究者はハリネズミ、コウモリ、象、サイなどのクリーチャーを暗闇の中で覆いながら追跡できます。

テクノロジーの仕組み

デュアル-スペクトルPTZカメラには、通常の光學(xué)カメラとサーマル赤外線センサーの2つの「目」があります。光學(xué)カメラは、標(biāo)準(zhǔn)的な晝光（または低-ライト）ビデオを提供します。サーマルカメラは熱（長(zhǎng)い-波の赤外線）を測(cè)定し、溫度の差に基づいて畫像を描畫します。すべての溫かいオブジェクトは赤外線を放出するため、動(dòng)物と人々は夜でも明るい形として現(xiàn)れます。これは、たとえば、サーマルカメラが、人間の目（または通常のカメラ）が黒さだけを見る暗い畑で象の群れを選ぶことができることを意味します。 PTZ（PAN - TILT - ZOOM）メカニズムにより、オペレーターはカメラをその範(fàn)囲のどこにでもリモートでポイントし、詳細(xì)をズームインします。

このハードウェアの上に、AI - Powered Animal認(rèn)識(shí)はカメラ（または近くのコンピューター）で実行されます。機(jī)械學(xué)習(xí)モデルは、さまざまな動(dòng)物の形狀を認(rèn)識(shí)するために訓(xùn)練されています。たとえば、畳み込みニューラルネットワークは各フレームを分析し、トラ、象、人間、または他の標(biāo)的種のように見えるものをすべてマークできます。動(dòng)物（または人）が検出されると、システムは自動(dòng)的にアラートを送信できます。これにより、誤ったアラームが削減されます。生ビデオを無(wú)限に監(jiān)視する代わりに、レンジャーまたは生物學(xué)者は関連する目撃情報(bào)について即座に通知を取得します。要するに、カメラは見ているだけでなく、見ているものを「理解」し、野生生物の活動(dòng)に対する実際の時(shí)間の反応を可能にします。

大きな利點(diǎn)

• ラウンド- -時(shí)計(jì)検出：サーマルセンサーは、完全に暗闇の中で「參照」し、葉を通して、カメラは晝と夜の野生生物を監(jiān)視します。

• ワイドカバレッジ：PAN - TILT -ズームカメラは巨大なエリアを掃除できます（たとえば、1つのトラック-マウントユニットは?7km2をカバーできます）。単一のカメラは、足のパトロールができるよりも多くの土地を視聴しています。

• ai alerting：on -ボード分析は、すぐに動(dòng)物または関心のある人間にフラグを立てます。これにより、監(jiān)視が積極的になります。靜的映像の數(shù)時(shí)間をスクロールすることはもうありません。

• 非侵襲的監(jiān)視：システムは光や音を放出しないため、動(dòng)物を邪魔しません。研究者は、野生生物を怖がらせることなく、自然の行動(dòng)を観察したり、集団を數(shù)えたりすることができます。

• レンジャーの安全性の向上：レンジャーは、閉鎖する前に脅威を遠(yuǎn)隔に見ます。サーマルカメラの前に、トラッカーは犬や懐中電燈に依存し、危険な夜の出會(huì)いにつながりました。今、チームは遠(yuǎn)くからトラブルを「見る」ことができ、危険な待ち伏せを減らし、彼らが起こる前に犯罪を止めることができます。

反-密猟監(jiān)視

この技術(shù)の最大の影響の1つは、密猟防止です。アフリカのサイと象の埋蔵量では、保全グループは、境界とトラックに沿って熱PTZカメラの艦隊(duì)を展開しています。これらのカメラは、人間の侵入者を熱署名として検出し、すぐにレンジャーを警告します。たとえば、WWFとFLIRは、ケニアの保護(hù)區(qū)に數(shù)十の高-駆動(dòng)型熱PTZユニットを供給しました。タワーや車両に取り付けられたこれらのユニットは、夜に動(dòng)く人間や車両を自動(dòng)的に監(jiān)視します。 AIが人にフラグを立てると、システムはパークスタッフにアラームを送信します。結(jié)果は劇的でした。ケニアのサイの密猟は、この技術(shù)を展開した後、2020年にゼロに落ちました。 Ol PejetaやSolio（ケニアのサイと象の個(gè)體群の大部分を一緒に保持している）のような保護(hù)は、熱- AIシステムを設(shè)置して以來、密猟事件を報(bào)告していません。

アフリカの茂みの中の雄牛の象。象（およびサイ）のような大きな哺乳類は、溫かい體のためにサーマルカメラにはっきりと際立っています。 PTZ監(jiān)視システムは、夜でも象や人々を検出でき、AIは野生生物を自動(dòng)的に人間と區(qū)別できます。これらのツールでは、レンジャーが公園の絶滅危species種（ケニアのコンサバランシーは國(guó)のサイとゾウの80％以上を保持している）を監(jiān)視させ、密猟者を急速に見つけました。実際には、そのようなシステムは違法な狩猟の取り締まりに役立っています。ケニアでの1つのWWF -バックされた努力は、2020年までにすべてのRhino密猟を停止しました。

サーマルPTZカメラは、多くの場(chǎng)合太陽(yáng)-ですまたはバッテリー-リモート使用のために駆動(dòng)します。彼らは古い方法を上回っています。熱ユニットの前に、レンジャーは徒歩または犬や懐中電燈をパトロールしなければなりませんでした。これは、巨大な公園でゆっくりと危険なプロセスです。あるケースでは、サーマルシステムにより、単一のチームがカメラあたり7km2をカバーすることができ、スタッフを解放してより多くの地面をカバーしました。あるレンジャーが指摘したように、サーマルイメージングは??「ゲームチェンジャー」です。なぜなら、暗闇がパトロールをほとんど不可能にする前に夜に見ることができるからです。同様の成功が他の場(chǎng)所で報(bào)告されています。南アフリカおよびアフリカの他の地域では、リザーブはまた、密猟者に分析を備えたカメラアレイを展開します。シンプルなサーマルスコープやAIツール（寄付されたFlirモノクーラーなど）でさえ、パークスタッフにセキュリティパトロールの「ナイトビジョン」を提供するために使用されています。

人間と野生生物の紛爭(zhēng)を防ぐ

これらのカメラは、人や家畜を保護(hù)するためにも使用されます。野生の生息地の隣に住んでいるコミュニティにとって、突然の捕食者訪問は家畜を殺したり、命を脅かすことさえあります。現(xiàn)在、一部のプロジェクトでは、村や畑を見下ろすサーマルPTZカメラをマウントしています。ヒョウ、虎、または象が近づくと、AIは動(dòng)物の熱署名を見つけてアラートを送ります。アラートは、抑止力（フラッシュライト、サイレン）を引き起こすか、単に村人にカバーするように通知することができます。

インドの森にAI -有能なカメラトラップを設(shè)置します。研究者は、うろついているトラを認(rèn)識(shí)できるコンパクトでスマートカメラを設(shè)定します。カメラのAIがトラを「見る」と、パークレンジャーにインスタント寫真アラートを送信します（SMSまたはメッセージングアプリを介して）。これにより、村人は時(shí)間內(nèi)に牛を保護(hù)することができます。このようなシステム - AIとのカメラトラップとして知られている - は、インドの保護(hù)區(qū)が公園の境界外で個(gè)々のトラを追跡するのを助けました。レンジャーはWhatsAppでコミュニティに警告することさえあるので、隠者はアラームを鳴らして安全を保つことができます。アフリカの一部でも同様のAI -有効なカメラが使用されており、象や他の野生生物に近づいていることを警告し、農(nóng)地で侵入する密猟者を検出しています。

たとえば、ケニアでは、象やライオンが近づいたときにプッシュ-通知を送信するために、赤外線センサーを備えた-フォレストPTZカメラのエッジ-目標(biāo)は、作物を防止することです-野生生物の報(bào)復(fù)殺害を襲撃し、減らすことです。通信會(huì)社とNGOは、統(tǒng)合システム（360°カメラ + AI +セルネットワーク）をテストしており、地元の言語(yǔ)での動(dòng)物の動(dòng)きについて自動(dòng)的にテキストメッセージを送信しています。初期のテストは約束を示しています：1つのケニアプロジェクト（M - Twigaシステム）問題が検出されたときにフラッシュライトやサウンドアラームもでき、村人に貴重な追加の警告を與えます。

野生生物の行動(dòng)の研究

セキュリティを超えて、保護(hù)論者はデュアル-スペクトルPTZカメラを研究ツールとして使用します。カメラは靜かに動(dòng)作し、24時(shí)間動(dòng)作しているため、夜行性または秘密の種を観察するのに理想的です。たとえば、サーマルカメラにより、ハリネズミ、コウモリ、大きな貓などの動(dòng)物を邪魔することなく調(diào)査しやすくなりました。研究者は、そうでなければ目に見えないかもしれない行動(dòng)（給餌、営巣、移動(dòng)）のビデオを記録できます。ある研究では、熱-イメージング調(diào)査により、森林の隠れた哺乳類の斑點(diǎn)が大幅に改善されたことが指摘されています。

夜に出現(xiàn)するコウモリのサーマルビデオ。
ここでは、PTZカメラの熱センサー（畫面の下部）が、クールな背景に対して強(qiáng)調(diào)表示されている數(shù)十の飛ぶコウモリを検出します。熱監(jiān)視により、これらの夜行性の動(dòng)物は光なしで見えるようにします。重要なことに、カメラは明るい閃光や騒音を放出しないため、研究者は野生生物を完全に非慣習(xí)的に観察できます。このようなシステムは、群れや群れを數(shù)え（例えば、ねぐらの海岸や鳥のアザラシなど）、時(shí)間の経過とともに変化を監(jiān)視し、人口と動(dòng)きに関する貴重なデータを提供します。すべての場(chǎng)合において、目標(biāo)は、野生の生息地そのものにおいて、「誰(shuí)がどこに行くのか」の記録を収集することです。リッチなサーマル-プラス-光學(xué)ビデオは、科學(xué)者が動(dòng)物の習(xí)慣を理解するのに役立ちます（たとえば、捕食者が夜間に移動(dòng)する頻度）。

従來の監(jiān)視よりも利點(diǎn)

デュアル-スペクトルPTZシステムは、靜的カメラトラップや足のパトロールなどのレガシー方法よりもいくつかの重要な改善を提供します。

• リアル-タイムアラート：従來のカメラは、後で取得する必要がある畫像を保存します。対照的に、スマートカメラは-サイトの映像を分析し、すぐにレンジャーまたは研究者にあらゆる目撃を警告します。これにより、脅威や機(jī)會(huì)に対する迅速な対応が可能になります。

• 24時(shí)間年中無(wú)休のカバレッジ：人間のパトロールと通常のカメラは、晝光と人材によって制限されます。サーマル- PTZユニットは晝夜を問わず実行され、24時(shí)間保護(hù)を拡張します。

• 範(fàn)囲の範(fàn)囲：単一のPTZカメラは、固定カメラの領(lǐng)域を何度も調(diào)査できます。あるレポートが指摘しているように、トラックに取り付けられたサーマルユニットには、レンジャーが「カメラごとに7平方キロメートルをカバーする」ことができました。

• 自動(dòng)動(dòng)物/人間の識(shí)別：埋め込まれたAIは、ターゲットをソートするのに役立ちます。たとえば、畳み込みニューラルネットワークは、熱畫像の異なる種を認(rèn)識(shí)するように訓(xùn)練できます。これにより、誤報(bào)（風(fēng)や雨など）が減少し、実際の野生生物に注意を向けます。

• 妨害の減少：これらのカメラは熱と遠(yuǎn)隔の視聴で動(dòng)作するため、動(dòng)物を怖がらせたり、行動(dòng)を変えたりしません。生物學(xué)者は、敏感な種を控えめに研究することができます（それらを挿入したり、ライトで洗い流す必要はありません）。

• 安全性と効率の向上：テクノロジーに依存すると、レンジャーの危険な夜間の散歩が少なくなります。パトロールはより集中することができます。たとえば、サーマルカメラを設(shè)置する前に、アンチ-密猟チームは犬や懐中電燈に頼らなければなりませんでした。熱の「ナイトビジョン」により、レンジャーは遠(yuǎn)くからトラブルを見つけ、危機(jī)が展開する前に行動(dòng)することができます。

全體として、これらのスマートサーベイランスツールは、パッシブレコーダーというよりも自律ガードのように機(jī)能します。センサーと分析を組み合わせて、野生生物の監(jiān)視を受動(dòng)的な雑用から積極的な保全戦略に変えます。

グローバルな採(cǎi)用と將來の見通し

AIを使用したデュアル-スペクトルPTZカメラの使用は世界中で成長(zhǎng)しています。アフリカとアジアでは、政府とNGOが主要な準(zhǔn)備金の展開を強(qiáng)化しています。北米とヨーロッパでは、野生生物のマネージャー、さらには輸送部門でさえ、同様のセットアップを?qū)g験しています（たとえば、高速道路でサーマルカメラを使用して鹿の衝突を減らす）。専門家は2倍に-これらの市場(chǎng)での數(shù)桁の成長(zhǎng)を今後10年間にわたって成長(zhǎng)させます。

テクノロジーの進(jìn)歩により、これらのシステムはさらに能力を高めることができます。高-速度ネットワーク（5G）および強(qiáng)力なエッジコンピューティングにより、カメラはアラートを即座に通信し、デバイス上でより複雑なAIモデルを?qū)g行できます。將來のカメラは、自動(dòng)的に識(shí)別できます面前動(dòng)物のが種または個(gè)人のアイデンティティさえ。また、ドローンと航空車両は、熱PTZペイロードを搭載し始めており、頑丈な領(lǐng)域または遠(yuǎn)隔地へのリーチを延長(zhǎng)しています。

すでに、創(chuàng)造的なプロジェクトはこれらのカメラをスマートな風(fēng)景に統(tǒng)合しています。たとえば、Internet - of - Thingsプラットフォームにより、SMSまたはアプリを介して村人やレンジャーにアラートを送信できるようになりました。ケニアのチームは、野生生物が近くで検出されたときにコミュニティに通知し、抑止力（ライトやサウンドなど）をアクティブにする360°AIカメラ（「M - Twiga」システム）をテストしています。アフリカの保護(hù)區(qū)からインドのトラの埋蔵量まで、グローバルなコラボレーションは、これらのツールを最適に使用する方法に関する知識(shí)を共有しています。

コストが下がり、AIが改善するにつれて、小さな公園や研究プロジェクトでさえ、この技術(shù)を買う余裕があります。今後數(shù)年間は、世界中に保護(hù)地域に點(diǎn)在するスマートカメラのネットワークが見られるはずであり、絶滅の危機(jī)にある野生生物を見守るためにたゆまぬ努力をしています。目に見えないものを見ることで、これらのシステムは自然に強(qiáng)力な新しい目を提供します。これは、私たちの惑星の動(dòng)物をこれまで以上に安全に理解し続けるのに役立つ可能性があります。

出典：保全技術(shù)レポートと野生生物組織および技術(shù)プロバイダーからのニュース記事。