基于图像识别的湿地外来入侵物种监测系统的设计与实现
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作者:闫瑞华
文章编号：2096-1472（2022）-02-51-04
DOI：10.19644/j.cnki.issn2096-1472.2022.002.012
摘 要：针对外来物种入侵对湿地生态环境构成的严重危害和潜在威胁，开发了湿地外来入侵物种监测系统。本系统基于Linux操作系统，选用Eclipse开发软件、MySQL数据库和Openlayers地理信息系统，应用人工智能百度AI开发平台的图像识别接口服务，实现了外来入侵物种名录管理、物种识别、物种上报等功能。经过测试，本系统识别准确度较高，对终端性能要求较低，运行基本正常稳定，具有较强的移植性，适用于相关监测系统识别功能的二次开发，可以有效支持湿地外来入侵物种监测工作。
关键词：图像识别;人工智能;监测系统
中图分类号：TP391 文献标识码：A
Design and Implementation of a Wetland Invasive SpeciesMonitor System based on Image Recognition
YAN Ruihua
（Information Center of National Forestry and Grassland Administration， Beijing 100714， China）
yanruihua@buaa.edu.cn
Abstract： This paper proposes to develop a wetland invasive species monitor system in view of the serious harm and potential threats to the wetland ecological environment caused by the invasion of alien species. The system adopts the Linux operating system， uses Eclipse development software， MySQL database and Openlayers geographic information system. It also utilizes image recognition interface services of Baidu AI （Artificial Intelligence） development platform. System functions， such as invasive species information management， species recognition and species reporting， are realized. Test results show that the system has high recognition accuracy， low terminal performance requirements， basically normal and stable operation， and strong transplantability. It can be applied to the secondary development of the recognition function of related monitor systems and can effectively support monitoring work of invasive alien species in wetlands.
Keywords： image recognition; artificial intelligence; monitor system
1 引言（Introduction）
外砩物入侵湿地生态系统，损害湿地生态系统和当地生物的多样性，已经引起了国际社会的广泛关注。目前，动植物物种的传统识别工作主要依靠相关从业人员的工作经验，与其他领域的监测技术相比，图像识别技术在物种监测应用方面还有较大的提升空间。特别是智能移动终端的普及，可以快速、准确识别和处理所观测的动植物信息，且保证较高的识别精度和识别效率。
图像识别技术是通过终端设备处理拍摄或者存储的图像信息，运用训练好的计算模型，对图像信息进行分析确认，实现物种属类的精确识别。图像识别技术主要采用深度神经网络学习方法，在神经网络输入输出之间构建多层卷积神经网络。人工智能服务平台的出现，为图像识别技术提供了简便易行的途径。本文提出的基于百度AI开发平台图像识别接口服务的湿地外来入侵物种监测系统，通过移动智能终端采集、存储和上传湿地外来入侵物种图像信息，减少了相关管理部门的硬件设备成本;通过移动通信网络，使系统便于人工操作、数据传输，融合地理信息系统，可实现所辖湿地外来入侵物种的空间分布展示。
2 系统总体设计（Overall system design）
湿地外来入侵物种监测系统基于Linux操作系统，选用Eclipse开发软件、MySQL数据库和Openlayers地理信息系统，调用百度AI开发平台的图像识别接口服务，实现了物种识别工作。其中，百度AI开发平台的图像识别接口服务可以为开发者提供API接口，支持同时调用多个模型服务，包括图像主体监测、动物识别、植物识别等，发送图像识别后，可以将指定模型的识别结果返回本系统。
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