Этой весной, в ходе учёта миграции гуменника через Алтайский край, побывал вице-президент Союза охраны птиц России Алексей Леонович Эбель. Оценки численности этой популяции разнятся: в отчётах Wetlands указывается 7–10 тыс. особей, тогда как по данным российских орнитологов цифры доходят до сотен тысяч. Основная трудность — птицы не образуют крупных стай ни в перелёте, ни на зимовках, а длительность миграции составляет 5–6 недель с нерегулярными дневными и ночными пролётами.
Алексей Леонович определил оптимальную точку наблюдения неподалёку от нашей базы. За два полных и один частичный световой день в коридоре шириной 7–8 км было учтено почти 15 000 гуменников — в этом учёте нам помогали друзья и коллеги.
Поточный ручной подсчёт оказался слишком трудоёмким и неточным, поэтому родилась идея автоматизации процесса с помощью системы видеонаблюдения и нейросетей.
Выбор компонентов
Для съёмки потребовалась длиннофокусная USB-камера с качественным сенсором, но готовых решений не оказалось. В качестве основы был выбран модуль USB-камеры с сенсором 1/2.9″ (4 Мп) и сменный объектив 50 мм без встроенного ИК-фильтра, что оказалось преимуществом для ночной съёмки.
Чтобы не менять объектив вручную, применён кронштейн с переключаемым фильтром IR-CUT. Изначально 50 мм казались избыточными для сенсора 1/2.9″, но для первых испытаний этого достаточно.
Сборка прототипа
Турель обеспечила поворот камеры почти на 360° по горизонтали и до 90° по вертикали. Для горизонтального вращения использовался шаговый мотор 28BYJ-48, для вертикального — сервопривод MG996. Все приводы подключены к плате контроллера Zero.
Во время тестов провода скручивались, так как шаговый мотор не имеет обратной связи. Решение вдохновлено коммерческими камерами видеонаблюдения: при запуске система поворачивается до упора в пластиковый ограничитель, калибрует положение, после чего возвращается в рабочее положение.
Прошивка и алгоритм работы
Система включает две части ПО: скетч для Arduino Nano и Python-скрипт на одноплатнике. Камера совершает горизонтальные шаги, равные углу обзора, и на каждом шаге делает три снимка. На кадрах модель YOLOv8s находит птиц, считает их число и сохраняет изображение с отметками. После достижения крайнего угла платформа поднимается на один шаг по вертикали и цикл повторяется. Управление моторами осуществляется через Serial-интерфейс.
https://embedd.srv.habr.com/iframe/690b2191de6a3264367bbc49" loading="lazy
Полевые испытания
В первых тестах установка стояла на подоконнике: при ограниченных углах обзора она надёжно обнаруживала обитающих рядом голубей.
Полноценные испытания осенью не состоялись из-за болезни и госпитализации, поэтому запуск откладывается до весны. Особенность проекта — попытка задействовать недорогие одноплатные компьютеры для YOLO 8, однако их мощности недостаточно. Вероятно, придётся упростить алгоритмы обнаружения на устройстве и перенести тяжёлую обработку на стационарный ПК.
Новости, обзоры и конкурсы от команды Timeweb.Cloud
Перед оплатой в разделе «Бонусы и промокоды» активируйте промокод в панели управления и получите кэшбэк на баланс. Активировать промокод
