Metode 4B: Sammenligning med software



Identifikation af de enkelte individer ved hjælp af software, der kan sammenligne fotos

I 2019-sæsonen blev et område lige nord for Hedelund undersøgt for flyvende hedepletvinger af en bachelorstuderende fra Bioscience, Århus Universitet.

Forskellige metoder skulle afprøves med henblik på at finde en velegnet metode til identifikation.
En af dem indebar anvendelsen af programmet I3S, som jeg også blev introduceret til.


Om programmet I3S
I3S står for "Interactive Individual Identification System".
Programmet kan hentes i flere forskellige versioner. Det her benyttede er I3S Pattern+

Programmet er tænkt som et hjælpemiddel i processen med at sammenligne billeder af individer – i dette tilfælde hedepletvinger – for at finde ud af, om et individ er et nyt individ, eller om det blot er et billede af et allerede kendt individ.

I3S kan hentes fra http://www.reijns.com/i3s/download/I3S_download.html


Sammenligningsprocessen
1. På alle fotoudsnit skal der afmærkes 3 fixpunkter (vist med gult), et fokusområde (vist med grønt) og forgrundsfarve og baggrundsfarve skal markeres. Forgrundsfarven bliver vist med lysere farve inden for fokusområdet.

På den baggrund finder programmet nogle "interessante områder" (markeret som røde cirkler).

En fil med dette "fingerprint" gemmes.

2. Fingerprintet sammenlignes af programmet med de øvrige fingerprints og vises i en rangordnet list med bedste match først i listen.


3. Det er nu op brugeren at finde et billede, der ser ud som et match. Findes der noget, der ligner, kan der laves en detaljeret sammenligning, hvor der kan zoomes ind på et valgfrit område på hver af de to billeder, der skal sammenlignes. 
4. Er der stadig tvivl kan man få vist en sammenstilling af de to fingerprints - en "point cloud".

Er sammenfaldet mellem blå og røde cirkler stort, så er sandsynligheden for, at det er samme individ stor.




Vurdering af metoden
Efter mange eksperimenter med, hvordan man bedst får programmet til at finde bedste match, nåede jeg frem til, at en simpel afgrænsning af fokusområde og en meget enkel farvedefinition var det mest effektive til at få det rigtige match højt på prioriteringslisten.

Den mest effektive (og hurtigste) måde at lave fingerprints på var ved hjælp af metode 5:
Enkelt fokus - enkel farvedefinition.

Det var dog under forudsætning af omhyggelig udpegning af fixpunkter og fokusområder, så de havde præcis samme placering på alle billeder, at programmet var effektivt.

Det viste sig, at definition af forgrunds- og baggrundsfarve var meget afgørende for resultatet, og det var umuligt at foretage nøjagtigt den samme definition to gange - end ikke på det samme billede.

I langt de fleste tilfælde fungerede programmet fint, og i 2 ud af 3 tilfælde leverede det rigtige match som det første eller andet forslag til match. Ved resten var det rigtige match at finde inden for "top 10" - med få undtagelser, hvor det rigtige match langt nede i prioriteringsrækken (som nr. 50 eller endnu længere nede).

Ved at lave et nyt fingerprint på et "problematisk" billede kunne resultatet blive væsentligt anderledes.
Problematiske billeder kunne være billeder fra meget skæve vinkler, eller billeder, hvor f.eks. et græsstrå gik ind foran vingeudsnittet (eller bare skyggen fra det). I enkelte tilfælde var der dog ikke noget galt med billedet - alene en uheldig udpegning af forgrunds- og baggrundsfarve var skyld i at det rigtige match lå langt nede i prioriteringslisten.

Det var derfor en vis usikkerhed ift. programmet præcision i prioritering (som skyldtes min udpegning).

Når et match tilsyneladende er fundet, skal billederne sammenlignes. Det sker ikke automatisk (af programmet), men bygger på brugerens vurdering af, om to billeder viser det samme mønster.

Det endelige resultat bygger derfor lige så meget på et subjektivt skøn, som den manuelle katalogisering (se Metode 4A: Manuel sammenligning), og personligt savnede jeg overblikket, som kataloget giver.

Med programmet opdagede jeg dog flere fejl i mit katalog - men i lige så mange tilfælde havde jeg ikke fundet et match med programmet, hvis jeg ikke havde haft kataloget liggende ved siden af.

Programmet var hurtigere at bruge på de mange billeder end den manuelle katalogisering. Derfor er det velegnet til store bestande. 

Alligevel - efter at have afprøvet programmet på 455 billeder, hvoraf 168 var genfund, er jeg ikke overbevist om, at det fremover bliver den foretrukne metode. Men måske som en hjælp til den manuelle katalogisering.

Tilføjelse 2022:

Programmet I3s er blevet anvendt som hjælp til katalogiseringen lige siden den første afprøvning i 2019. Dvs. at begge metoder bruges i sideløbende til støtte for hinanden. 

Det har vist sig, at definition af bagrund og forgrund giver det mest nøjagtige fingerprint med kun 2 udpegninger af forgrund (orange og hvid-gullig) en kun enkelt udpegning af baggrund (mørk).