Ein erweiterbares System für Experimente mit Multi-Target Tracking von markierten Bienen

Zusammenfassung

Das BeesBook Projekt ist ein Forschungsprojekt des Biorobotics Lab an der Freien Universität Berlin und untersucht als Schwerpunkt das Sozialverhalten von Bienen. Seit 2014 versehen Mitarbeiter des Projektes jährlich die Individuen eines Bienenschwarms mit zirkulären Binärcode Markierungen (Tags). Die markierten Bienen werden anschließend in ihrem Stock über mehrere Wochen mit hochauflösenden Kameras im Infrarobereich beobachtet. Eine Pipeline genannte Anwendung bestimmt die Positionen der Tags in den Bilddaten und liest die Tag-Ids aus. Danach sind circa 80% der Zuordnungen von Beobachtungen zu den individuellen Bienen korrekt. Mit Strategien des Multi-Target Trackings ist es möglich, die Erkennungsrate zu erhöhen. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass schon ein spartanischer Ansatz die Erkennungsrae um 10% verbessert. Dafür wird eine Anwendung vorgestellt, die die Vorbereitung, Durchführung und Analyse des Trackings auf den Daten des BeesBook Projektes ermöglicht. Mit dieser Anwendung wird in einem Proof-of-Concept die Erkennungsrate mit Strategien des Multi-Target Trackings in einem mehrstufigen Verfahren auf über 95% erhöht. Der Vergleich mit eines existierenden Verfahren zeigt die Vorteile des mehrstufigen Trackings bezüglich Qualität und Laufzeit.