金丝猴的“看脸时代”来了

小飞鱼

据有关部门调查估计，目前在秦岭山脉里，大约生活有39个野生金丝猴群，数量约5000只，它们算得上是仅次于国宝大熊猫的明星物种

在人脸识别技术日趋成熟的今天，研究人员已经开始将这一技术扩展到动物研究中。日前，西北大学的金丝猴研究团队首次开发出动物个体识别系统——Tri-AI，实现了对猴子的面部检测、识别和跟踪。这对于金丝猴的保护有着重要意义。

那么，这一系统是如何对猴子面孔进行识别的呢？

打个通俗的比方：假设一个人从来没有见过芒果，也不知道芒果有桂七芒、金煌芒、贵妃芒、红象牙芒等品种，有一天我们把很多种芒果混合在一起摆在这个人面前，让他将这些芒果分类放好，这个人肯定会一脸迷茫。但要是这个人见过、吃过足够多品种的芒果，他肯定就能分辨出各种芒果的异同。

同样的道理，对没有经过“训练”的Tri-AI系统来说，识别猴脸可真是太难了。因此，科学家们需要给它提供数量足够多、足够清晰的猴脸数据。但野外环境复杂，猴子也不会乖乖地对着镜头说“茄子”，这给猴脸数据搜集带来了巨大的挑战。不过我国科学家们克服重重困难，在恶劣环境下搜集猴脸数据，淘汰了不计其数的样本，最终成功地给Tri-AI系统“投喂”了包括41种灵长类动物的102399份图像资料，并将这些数据慷慨地分享给了全世界。

Tri-AI系统不仅可以应用于多个类群的不同物种，还可以处理彩色图像和灰度图像，因此，无论是白天还是夜间的照片，都能够进行无碍观测与识别，满足研究者的需求。

建立好数据库之后，Tri-AI系统还需要两个步骤才能识别猴脸——目标检测和对象识别。

目標检测主要是确定视野框内，哪一区域有猴脸、哪一区域没有猴脸。经过目标检测算法Faster RCNN检测后，方框标记的区域就是“猴脸所在区域”，框内的区域会被标记为1，框外标记为0。

但是，如果猴子不是面对镜头，比如侧着脸或者低着头时，系统是识别不到的。这就跟咱们戴着口罩时不能进行人脸识别是一个道理。

这一步骤主要是确认上一步检测到的猴子的编号或者名字。系统将第一步获得的面部数据与数据库对比，如果有匹配的，则直接给出其识别号或名字;如果没有找到数据库中匹配的图像，则会将其标记为新个体，并赋予它新的编号或名字，如“3号猴子”“7号猴子”“新的猴子”。

经过科研人员艰辛的数据收集和精心的模型调优，最终得到的猴脸识别系统Tri-AI，可以在1秒内识别31张图片，而且识别准确率高达94.11%。

针对动物的面部识别除了能够应用于金丝猴研究，还能够用于优化畜牧业。例如，将牧场的动物进行编号，帮助养殖户检测每个动物的健康状况，从而实现精细化管理，降低成本、增加效益。另外，动物面部识别还能应用于野生动物保护和科普。

由于起步较晚，动物面部识别领域目前仍存在很多待突破的难点，如数据的采集。一些野生动物活动范围隐蔽，很难捕捉到有效图像;同一物种的动物，无论面部还是身体部位，差异并不是很大，也给AI识别系统带来极大挑战。但从现有研究来看，无论是应用于科学研究、畜牧业还是野生动物保护和科普，动物面部识别在未来都大有潜力。