紅外觸發(fā)相機作為非入侵監(jiān)測手段,廣泛的應用于野生動物的監(jiān)測中。然而,這種方法無法實現(xiàn)對野生動物的實時監(jiān)測,且需要大量時間區(qū)分誤觸發(fā)圖像和野生動物圖像。本文針對上述問題,將無線圖像傳感器網(wǎng)絡與深度循環(huán)神經網(wǎng)絡結合,為野生動物監(jiān)測與分類提供一種新的解決方案。在實時傳輸方面,本文通過無線圖像傳感器網(wǎng)絡的硬件系統(tǒng),實現(xiàn)了對野生動物監(jiān)測圖像的實時采集、傳輸與存儲;在分類方面,本文通過基于Attention-CNN-GRU的野生動物監(jiān)測圖像分類方法實現(xiàn)對誤觸發(fā)圖像與野生動物圖像的有效分類。本文主要工作如下:1.設計了基于WISN的野生動物監(jiān)測平臺。本文在結合自然保護區(qū)環(huán)境背景復雜、環(huán)境多變的基礎上,對野生動物監(jiān)測平臺進行需求分析,提出了系統(tǒng)總體設計方案,從軟件、硬件兩個方面對監(jiān)測系統(tǒng)進行設計,通過監(jiān)測節(jié)點、協(xié)調節(jié)點、服務器節(jié)點配合,實現(xiàn)了野生動物監(jiān)測圖像遠程、實時、自主采集與傳輸?shù)墓δ堋?.建立了野生動物監(jiān)測圖像數(shù)據(jù)集。本文在監(jiān)測節(jié)點和紅外相機的基礎上,對實地采集和公開數(shù)據(jù)集中的圖像進行整理歸納,建立了包含有32種、60951張野生動物圖像數(shù)據(jù)集。通過計算圖像間的相關系數(shù),得出了野生動物監(jiān)測圖像之間的相關性規(guī)律,證明了監(jiān)測節(jié)點的拍攝圖片存在時空相關性,為野生動物的分類提供研究素材與理論支持。3.提出了一種基于Attention-CNN-GRU的野生動物監(jiān)測圖像分類方法。本文在監(jiān)測節(jié)點拍攝的野生動物圖像存在相關性的基礎上,將循環(huán)神經網(wǎng)絡用于圖片的序列化分析,有效地提取了野生動物圖片之間的時序信息,并將相關系數(shù)與注意力機制聯(lián)系起來,提出了一種基于Attention-CNN-GRU的野生動物監(jiān)測圖像分類方法。實驗結果表明,本文提出的基于Attention-CNN-GRU的野生動物監(jiān)測圖像分類方法,可以有效地對監(jiān)測節(jié)點等產生的誤觸發(fā)圖片與野生動物監(jiān)測圖像進行分類。
【學位單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S863;TP391.41;TN219
【部分圖文】：

Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｔｈｉｓ邋ｔｈｅｓｉｓ逡逑本文共包括六個章節(jié)，具體組織結構如下：逡逑第１章為緒論，介紹了本文研究背景意義、相關技術研究現(xiàn)狀以及主要研宄內容。逡逑在本章中，首先介紹了野生動物監(jiān)測方法的現(xiàn)狀，然后分別描述了無線傳感器網(wǎng)絡和逡逑深度神經網(wǎng)絡在野生動物監(jiān)測中應用的研宄現(xiàn)狀，引出了野生動物監(jiān)測系統(tǒng)中需要優(yōu)逡逑化解決的問題。最后依據(jù)面臨的問題制定了本文的研究內容。逡逑第２章提出了基于ＷＩＳＮ的野生動物監(jiān)測平臺設計方案。首先，對監(jiān)測平臺進行逡逑了需求分析，結合自然保護區(qū)的環(huán)境特點提出了系統(tǒng)設計的方案。然后，從軟件、硬逡逑件兩個方面對所設計的硬件平臺進行描述，介紹了監(jiān)測節(jié)點與協(xié)調節(jié)點的工作原理。逡逑最后，在二者基礎上完成硬件實物的制作。逡逑第３章是關于野生動物監(jiān)測圖像數(shù)據(jù)集的介紹與分析。本章的主要工作是在建立逡逑７逡逑

邐基于Ａｔｔｅｎｔｉｏｎ－ＣＮＮ－ＧＲＵ的野生動物監(jiān)測圖像分類邐逡逑在４Ｇ信號的強度最高的山頂處，主要負責接收由監(jiān)測節(jié)點傳輸來的信息，并將各個逡逑監(jiān)測節(jié)點傳輸信息匯聚，通過４Ｇ數(shù)據(jù)傳輸單元發(fā)送到服務器。服務器節(jié)點則依據(jù)監(jiān)逡逑測節(jié)點的地址將野生動物的圖片歸類到不同文件夾，并將其送入訓練好的分類模型進逡逑行分類與識別。逡逑

＼、監(jiān)測目標邐監(jiān)測節(jié)點逡逑、、？邐－－－一逡逑圖２．１野生動物監(jiān)測系統(tǒng)示意圖逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｗｉｌｄｌｉｆｅ邋ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑監(jiān)測平臺硬件設計逡逑１監(jiān)測節(jié)點硬件設計逡逑在野生動物的監(jiān)測中，監(jiān)測節(jié)點的主要目的是獲取所監(jiān)測區(qū)域的全面信息，包括逡逑動物經過監(jiān)測區(qū)域的圖像信息、溫度信息和光照信息。為了實現(xiàn)實時監(jiān)測功能，逡逑備上述功能外，監(jiān)測節(jié)點同時還應該具有信息實時上傳功能，以保證野生動物學逡逑當天可以獲取保護區(qū)的監(jiān)測現(xiàn)狀。逡逑攝像頭傳感器ＳＣＣＢＧＰＩ０邋溫度傳感器逡逑

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本文編號：2831048