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Comment la vision par ordinateur permet de recenser la population d'éléphants d'Afrique

Des chercheurs britanniques ont développé un algorithme de vision par ordinateur pour détecter les éléphants d'Afrique, une espèce menacée, sur des images satellitaires en haute résolution. C'est un pari réussi puisque le système serait aussi précis que l'œil d'un expert mais bien plus rapide. Une bonne nouvelle pour la conservation des animaux sauvages.  
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Comment la vision par ordinateur permet de recenser la population d'éléphants d'Afrique
Comment la vision par ordinateur permet de recenser la population d'éléphants d'Afrique © Mylon Ollila/Unsplash

Des chercheurs de l'Institut zoologique de Londres (ZSL) viennent de publier une étude dans laquelle ils décrivent une technique permettant de détecter des éléphants dans la savane en Afrique du Sud grâce à l'intelligence artificielle.

quantifier les espèces sauvages
L'objectif est de surveiller la fluctuation de la population d'animaux sauvages. En effet, les scientifiques indiquent que le nombre d'éléphants de savane d'Afrique (Loxodonta africana) a chuté au cours du siècle dernier en raison du braconnage et de la fragmentation de l'habitat. Pour leurs travaux, ils ont choisi le Parc national des Eléphants d'Addo, situé à proximité de Port Elizabeth en Afrique du Sud.

Les photographies utilisées proviennent de deux satellites commerciaux, Worldview 3 et 4, appartenant à l'entreprise américaine DigitalGlobe, spécialisée dans l'imagerie spatiale. La télédétection satellitaire est récemment apparue comme une nouvelle technique de surveillance des espèces sauvages car ses avantages sont nombreux.

Cette méthode permet de couvrir de vastes espaces très rapidement, à l'image de Worldview 3 qui peut parcourir jusqu'à 680 000 kilomètres carrés en 24 heures. De plus, la télédétection ne dérange pas les animaux car elle ne nécessite pas de présence humaine sur les lieux, contrairement aux pièges photographiques par exemple.


automatiser le comptage
La majorité des recherches s'appuie sur un comptage humain des animaux sur les images satellitaires. Un travail long et fastidieux qui, d'après les scientifiques du ZSL, peut tout à fait être confié à un algorithme de vision par ordinateur. Ce qu'ils ont réussi à faire, étant donné que leur système d'apprentissage automatique détecte aussi bien les éléphants sur une image que l'humain dans un délai beaucoup plus court.

Le data set était composé de 11 images satellitaires en haute résolution capturées entre 2014 et 2019. Au total, 1125 éléphants ont été identifiés dans ce jeu de données. Pour s'assurer que ces données d'entrainement étaient représentatives de la réalité, elles ont été sélectionnées pour différentes saisons et sur plusieurs années.
 


Pour s'assurer que leur algorithme pouvait être généralisé, les scientifiques l'ont testé sur une image ayant une mauvaise résolution en dehors de la zone d'entrainement, au Kenya en Afrique de l'Est. Cet exercice a été réussi avec succès, affirment les scientifiques.

Une méthode utilisée sur les baleines
Ce n'est pas la première que des images satellites sont couplées à un système d'apprentissage automatique pour recenser des populations d'animaux sauvages, pour la plupart en voie de disparition. Des chercheurs du British Antarctic Survey (BAS) ont utilisé cette méthode pour compte les baleines présentes dans le nord de la Méditerranée, autour de la Península Valdés en Argentine et à la Laguna San Ignacio, au Mexique. Leurs travaux ont été publiés en 2018.

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