1. 我是CIO首页
  2. 新闻
  3. 人工智能

低成本成像系统有望提供自动蚊子跟踪能力

低成本成像系统有望提供自动蚊子跟踪
一种用于监视蚊子的新型低成本成像系统可用于在陷阱内传输蚊子的图像,如此处所示。
这可以使追踪携带疾病的蚊子物种更加容易。
图片提供:约翰·霍普金斯大学的亚当·古德温

据世界卫生组织(WHO)称,疟疾,登革热和黄热病等蚊媒传播疾病每年导致数十万人死亡。新的低成本成像系统可以使追踪携带疾病的蚊子物种更加容易,从而实现更及时,更有针对性的响应。

约翰·霍普金斯大学的研究小组负责人亚当·古德温说:“像我们这样的远程系统可以大大减少在给定区域内监测蚊子所需的劳动力,从而大大提高了进行更多监测的能力。” “如果您可以提供更多的蚊子数据,那么您将更快地爆发疾病并挽救更多的生命。”

在光学学会(OSA)的《生物医学光学快报》上,古德温和他的同事的论文是有关在低资源环境下改善医疗保健的光学技术的专题文章的一部分。在本文中,他们描述了这种新系统,该系统旨在从蚊帐内部传输图像,这些图像足够详细,昆虫学家可以区分蚊子的翼型和鳞片的颜色,这些特征表明蚊子是否是携带疾病的物种。该信息可用于计划最有效地针对该物种的干预措施。

Goodwin说:“新系统是物联网(IoT)设备的经典应用。” “它最终可以与计算机视觉算法配合使用,以自动确定物种并将该信息提供给公共卫生系统。”

开发远程成像陷阱

在世界上许多地方都存在蚊子传播疾病的地区,要了解哪些蚊子以什么数量存在,就需要不断地将蚊子困在多个位置。然后,工人必须开车绕县或地区下车,每周要捡拾数百个陷阱,并将标本带回实验室,以便在显微镜下进行识别。

古德温说:“我们的新光学系统可以放置在传统的捕蚊器内,以提供对蚊子种类,种类和分布的远程监视。” “使用成像技术特别有吸引力,因为只要图像质量高,就可以一次从图像中识别出几个蚊子。”

低成本成像系统有望提供自动蚊子跟踪
新的成像系统允许从一张图像中识别出多个蚊子。最终,它可能与自动确定蚊子种类的算法结合在一起。图片提供:约翰·霍普金斯大学的亚当·古德温

在设计系统时,研究人员着重于准确识别埃及伊蚊的能力,该蚊可能传播寨卡病毒,登革热,基孔肯雅热和黄热病。这种入侵物种原产于非洲,但已在包括北美,欧洲和亚洲在内的世界许多地方确立了自己的地位。他们说,只要有一种方法可以捕获并可靠地对它进行成像,就可以将相同的方法应用于其他昆虫。

研究人员使用可轻易购得的光学器件和相机传感器,优化了光学设置,以实现一种分辨率,该分辨率平衡了一次对多个蚊子成像的需求与能够看到足够多的细节以识别蚊子种类的能力。

古德温说:“我们的新系统在监视难以到达的地区和商业入境口岸的埃及伊蚊特别有用,在这些港口可以从其他国家引进入侵物种。” “它还可以将目前的监视行动扩大到已经监视埃及伊蚊种群的地区。”

在大多数情况下,公共卫生系统仅需要确定蚊子的数量或类型是否每天或每天都在变化,而不是每分钟都在变化。这意味着相机传感器每天最多只需要打开几次。这将使功耗保持在互联网连接设备可行的范围内。

测试系统

为了测试新系统,研究人员比较了昆虫学家对来自数字显微镜图像的标本和来自远程成像系统的图像进行分类的能力。图像类型之间的功能没有显着差异。尽管昆虫学家在显微镜图像或远程系统图像的物种分类上表现不佳,但在属分类上却表现出色。

古德温说:“昆虫学家不习惯于从图像中识别标本,因为他们通常会亲自拿到标本,并用镊子在显微镜下对其进行操作。” “但是,最近使用卷积神经网络对图像中的蚊子进行分类的工作确实显示出了希望。”

研究人员计划继续优化远程陷阱,并计划将计算机视觉算法以及互联网连接功能集成到系统中。古德温说:“这将使物种信息直接发送到公共卫生系统进行决策。这就是我们认为该系统将真正发挥作用的地方。”

本文为作者 何斌 独立观点,并不代表 我是CIO 立场。

发表评论

登录后才能评论