生物多样性之美｜ 天下“滚滚”一个样？成都大熊猫基地“熊脸识别”让国宝也“刷脸”

封面新闻记者 于婷

进超市买东西，出门刷脸就能买单。进火车站、地铁站，面对摄像头道闸就为你打开。人脸识别已应用于各行各业。在成都，“滚滚”也享受了这样的高科技。

大熊猫国家公园设立一周年之际，“熊脸识别”已经在成都大熊猫繁育研究基地里变成现实。这种“熊脸识别”与“人脸识别”类似，能根据照片辨别出每只大熊猫的身份，使得工作人员足不出户就能看到保护区内的真实情况，有效提升了野生动物监测保护工作的效率。

12月9日，跟随“生物多样性之美”网络主题活动暨国家公园媒体行的脚步，我们也一起去感受一下这项“黑科技”的神奇。

诞生

为野生动物种群数量常态化监测提供可能

大熊猫种群调查和动态监测，是划定自然保护区、开展就地保护和迁地保护的重要基础，个体识别则是开展大熊猫种群调查和健康监测的前提条件。

但是，在实际调查中，野生动物活动范围大，而且警惕性高，活动比较隐秘，在野外很难通过直接接触活体的方式来进行数量调查。即便能够接触到，也很难通过肉眼来分辨不同个体之间的差别，更别说确定数量了。就拿大熊猫来说，人们在茫茫竹海中跑上一两个月，也未必能有幸一睹其风采。因此，科学家们陆续发明了“咬节法”“非损伤性DNA取样”等方法，通过采集大熊猫的粪便、毛发等遗留物来统计数量，但也存在耗费人力多、调查时间长等缺点。

在大熊猫国家公园建设试点过程中，甘肃白水江国家级自然保护区率先建成大熊猫栖息地空间数据动态监测系统。在野生动物进入监控区之后，可自动进行识别、拍摄，准确辨认野生动物的类型。其中，识别率最高的就是“国宝”大熊猫了，圆滚滚的身体，一身黑白袄，红外线一扫，老远就能知道它来了。

“熊脸识别”等科技手段的应用，为实现野生动物种群数量常态化监测提供了可能。有了稳定可靠的监测数据，就可以根据种群数量、结构、分布的变化来评价保护成效，及时制定相应的保护策略。

实现

网格化熊猫脸部获取高维大型特征数据集

仅有黑白照片的国宝熊猫，脸部特征明显与人类不同，颜色单一、表情缺乏、鉴定特征少，现有的脸部识别方法中公开的找眼睛、鼻子、嘴和脸轮廓等特征点位置的方法，用于大熊猫无法实现。那如何实现“熊脸识别”呢？

“我们经过研究得出基于检测大熊猫独有的脸部黑白边界找到脸部关键点的方法进行脸部对齐，同时我们的方法除了能够实现找到大熊猫脸部关键点以对齐外，脸部边界对齐还可以最小化熊猫脸的变化，让脸部对齐非常精确，保证了后续脸部识别的精确。”*据熊猫基地相关负责人介绍，他们开发了针对熊猫个体面部识别困难的一整套方法流程，*在对每一只大熊猫的脸部图像单独训练分类之前，还需要采用能覆盖熊猫脸部的七种网格来网格化熊猫脸部，七个网格的分布及特征的级联能充分表征大熊猫特有面部特征，获取高维大型特征数据集。

*解决了初步的识别难题，熊猫基地的还将为每一只滚滚建立数据库、开发检测算法，并基于数据库和自检测，开发熊猫个体识别框架。*在218只大熊猫个体上验证模型识别准确率达96.27%，说明大熊猫脸部图像可以用于识别大熊猫。

应用

提高大熊猫智能监测与保护管理工作水平

我国是世界上生物多样性最丰富的国家之一，有许多物种值得珍惜和保护。

设立国家公园、自然保护区的目的，就在于减少人类活动对目标物种的影响，维持和恢复种群数量及其栖息地。近年来，我国陆续划定了一批国家公园，对自然保护地也开展了专项执法检查，整治了一大批违法违规破坏自然生态的行为。既要划得出，也要守得住、守得好。在构建新型管理体制的同时，还需利用更多科技手段，完善配套的保护、监测、追踪机制，不断提升自然生态保护的能力和水平。要将高科技手段应用到更多的自然保护区、更多种类的物种上，形成系统完整的野生动物图像视频资源数据库。

第一步是基于现有的大量圈养大熊猫图像数据对大熊猫个体识别研究进行的初探。第二步是研究成果与野外种群的实际情况进行结合，为经济、快速、高效和长期开展野外大熊猫种群调查和健康监测探索新模式，从而提高自然保护区对大熊猫智能监测与保护管理工作水平。