计算机视觉助力贝壳识别与生态修复

本文提出基于计算机视觉的贝壳识别系统BackHome19K,包含19058张标注图像和轻量级实时处理流程,通过异常过滤器提升鲁棒性,分类准确率达86.3%,已协助处理7万枚贝壳的溯源归放。

计算机视觉解决方案:基于贝壳识别的生态修复系统

摘要背景

每年约有五吨贝壳作为非法纪念品从哥斯达黎加海滩流失。当这些贝壳被查获后,由于缺乏溯源信息,难以确认其原属海域(太平洋或加勒比海),导致无法实施归放。为此开发了一套计算机视觉解决方案。

技术方案

BackHome19K数据集

  • 首个包含海岸级别标注的大规模图像语料库
  • 包含19,058张照片,涵盖516个贝类物种

轻量级处理流程

  1. 训练异常过滤器对上传图像进行预筛选
  2. 提升对用户生成噪声的鲁棒性
  3. 在移动级CPU上实现实时溯源推断

性能表现

  • 分类器在测试集上达到86.3%平衡准确率
  • 过滤器对180个域外物体的拒绝率达93%,且零误报
  • 部署为Web应用后,单图像处理时间低于3秒
  • 已为野生动物官员处理70,000枚贝壳

应用价值

该系统使被没收标本能够安全回归原生生态系统,数据集可通过指定URL获取。研究成果已被ICCV 2025(CV4E Workshop)接收。


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