| 作品介紹 |
印太洋駝海豚，Indo-Pacific humpback dolphin，通稱為白海豚，臺灣俗稱為「媽祖魚」。
白海豚在2008年已被IUCN列為瀕臨絕種的極危生物，在臺灣西岸海域的族群只剩不到一百頭，近年來更因為水下噪音、海洋污染等因素，嚴重地縮減了棲地空間，使得白海豚必須面對生存的威脅，因此我們認為白海豚的保育活動是當務之急。
物件偵測的相關應用最關鍵的問題在於解決影像中的極小物件與大尺寸物件並存，文獻上SoTA的方法都是透過放大影像的方式來解決極小物件偵測的問題，但這會造成執行效率變慢；另一方面特徵金字塔（feature pyramid）中的pooling能加速，但同時也會讓物件特徵逐漸變小，隨著更深的網路架構小物件（特別是極小物件）的特徵會消失不見。
我們提出的PRB-FPN方法，平行特徵金字塔（parallel pyramid）能徹底解決這個問題，此概念同時並存多個由不同層特徵組成的金字塔，對應到不同尺度的物件，能保留更深和更淺的特徵，並能達到快速高準確度的極小物件檢測。
此技術目前發表於影像處理的最頂級期刊 IEEE transactions on Image Processing，Impact factor = 10.865 (2021, Nov.)，在COCO資料庫上，小物件偵測的效能都比YOLO系列的好，更重要的是具有很強的通用性，可直接架構與不同的偵測器上，立即改善極小物件偵測的效能。
無人機載具能提供更寬廣的視野及更高度的移動性和靈活性，在未來高危險性、高機動性與高成本性的工作將轉移至無人機載具上，因此為了順應未來潮流及國家發展政策方髒，本系統也使用空拍影像當做主要的辨識影像，並以自行開發的AI模型（PRB-FPN），辨識出空拍影像中白海豚的位置，提升永續海洋生態保育工作的效率與品質。
由於白海豚在光照下與海面反光的顏色相近，因此偵測難度極高，但透過我們的方法也能解決在偵測時遇到的困難。PRB-FPN中的平行特徵金字塔，能夠克服目前市面上方法在小物件的低辨識問題，精準地偵測出距離很遠的極小白海豚，如此一來就能增加白海豚棲地及出現活動的紀錄，突破現有以人工方式進行生態記錄的困境。
不只是白海豚族群，如果能結合將來成熟的5G通訊設備與技術，未來就能配合國家政策，實際落地於生態永續的工作，建構出智慧海岸巡防與環境永續系統。 |