码头 海龟是分布最广的海洋动物之一，它们一生的大部分时间都在沿海觅食地度过，持续观察对于保护至关重要。在加勒比海南部的委内瑞拉湾，传统的追踪方法很常见，使用鳍标签、附着在海龟鳍上的小型金属或塑料标识符。然而，这些标签经常因丢失、生锈或其他损坏而失效。科学家们正在寻找一种更实惠且无害的替代方案，这促使他们探索照片识别，这是一种基于每只海龟独特的独特且永久的面部鳞片图案的方法，类似于人类指纹。
委内瑞拉海湾托尔图加斯码头集团的玛丽亚·加布里埃拉·桑多瓦尔 (María Gabriela Sandoval) 和赫克托·巴里奥斯·加里多 (Hector Barrios-Garrido) 博士以及苏利亚大学（委内瑞拉马拉开波）科学实验学院生态实验室的成员收集了近二十年来在海湾捕获的海龟个体的照片。他们的研究发表在《海洋研究杂志》上，比较了两种照片匹配计算机程序——I3S Pattern（分析图像中的图案和形状）和 NaturePatternMatch（使用先进算法检测视觉相似性）与由训练有素的专家进行的传统“肉眼”识别。
从大量的拍摄过程中，团队收集了大量清晰、高质量的面部轮廓照片，其中大部分是绿海龟（海龟），一种以其光滑的甲壳和草食性食性而闻名的物种。尽管专家的手动识别完美无缺，但对于管理大型图像集来说既耗时又不切实际。 I3S Pattern 程序在短短几秒钟内就达到了非常高的准确度，并且性能明显优于 NaturePatternMatch。 Barrios-Garrido 博士表示：“Photo-ID 使我们能够识别海龟个体，无需处理或使用硬件。它速度快、价格实惠，并为当地参与提供了桥梁——这正是资源有限环境中的保护需求，有助于减少与传统标记方法相关的问题。”
面部鳞片图案的摄影记录。图一：A——眼下； B——时间； C——临时； D – 委内瑞拉湾的绿海龟中心。照片 II 和 III 作为不匹配的示例。
该研究的重要结论之一是拍摄海龟脸部左右两侧的价值，因为两侧的鳞片排列可能有很大不同。这增加了正确识别的可能性，尤其是在现场工作期间仅可见一侧时。桑多瓦尔和巴里奥斯-加里多博士还发现，照片识别可以确认丢失标签的海龟的身份，这凸显了其除标签之外的实用性。 “在限制条件下，创造力很重要。这项由一名本科生领导的工作表明，在资源有限的情况下，简单、可扩展的工具如何能够维持保护，”巴里奥斯-加里多博士补充道。
桑多瓦尔等人的研究结果。 Barrios-Garrida 表明，虽然手动匹配仍然稍微准确一些，但计算机辅助工具（例如 I3S Pattern）对于大型图像数据库来说要快得多，并且在人类观察者检查时仍然提供出色的结果。 “I3S 模型为海龟使用时的各种评估提供了一个用户友好的平台和高性能，”Barrios-Garrido 博士解释说。
除了技术上的成功外，该研究还强调了让当地居民和志愿者参与海龟监测的机会。通过训练他们拍摄一致、清晰的个人资料照片，自然资源保护主义者可以收集更多数据并克服人员和资金有限等挑战。这种方法在像委内瑞拉湾这样的地方尤其有价值，由于当前国家经济的限制，这些地方的保护计划经常面临资源缺乏的问题。 “这种低成本、非侵入性的方法加速了大型照片库的匹配，并为社区和志愿者为保护贡献重要数据打开了大门，”巴里奥斯-加里多博士说。
桑多瓦尔和巴里奥斯-加里多博士建议扩展照片数据库（海龟图像和相关信息的结构化集合），以包含更多个体海龟。这将有助于更好地测试和改进软件，特别是对于面部图案不太明显的物种。将自动图像检索与手动验证相结合可以创建一个强大且具有成本效益的系统来保护这些濒临灭绝的海洋动物。
