DIY-Kamerafalle mit automatisierter Insekten-Erkennung für Monitoring und Citizen Science

Referent: Maximilian Sittinger ǀ Julius Kühn-Institut – Institut für Biologischen Pflanzenschutz

Ort: Online via Webex. Hier geht es zur Registrierung:
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Um wissenschaftliche Erkenntnisse zu Ursachen des Insektensterbens zu gewinnen und die Effektivität von Gegenmaßen zu kontrollieren, sind Daten aus Monitoring-Projekten in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung notwendig. Klassische Methoden erfordern jedoch einen hohen Zeit- und Personalaufwand und sind somit relativ kostspielig. Außerdem werden die gefangenen Insekten bei diesen meist Fallen-basierten Methoden zwangsweise abgetötet. Innovative, nicht-invasive Monitoring-Methoden könnten den ökologischen Werkzeugkasten erweitern und so zu einem umfangreicheren Monitoring der Insektenvielfalt beitragen.
Die vorgestellte Kamerafalle basiert auf dem Einplatinencomputer Raspberry Pi Zero 2 W, kombiniert mit der OAK-1 Kamera mit integriertem „KI-fähigem“ Chip. Betrieben über ein 9 W Solarpanel, dessen erzeugte Energie zwei 12.000 mAh Akkus lädt, ist das System komplett Energie-autark und kann durch den geringen Energieverbrauch auch mehrere bewölkte Tage überbrücken. Eine exakte Steuerung des Aufnahmeverhaltens (Dauer, Häufigkeit) je nach Akkuladung ist über den PiJuice Zero HAT möglich. Verbaut in einem wetterfesten Gehäuse eignet sich die Kamerafalle somit für den Dauereinsatz im Freiland. Insekten werden von einer Plattform mit künstlichen Blüten angelockt und über ein speziell trainiertes Erkennungsmodell (YOLOv5) in Echtzeit detektiert. Gleichzeitig wird der Bildbereich mit dem jeweiligen Insekt ausgeschnitten und abgespeichert. Über einen integrierten Tracking-Algorithmus wird jedem Individuum eine eindeutige Tracking-ID vergeben, um Mehrfachzählungen zu vermeiden. Die Bilder der ausgeschnittenen Insekten eignen sich in einem nächsten Schritt für eine genauere Klassifizierung bis auf Art Ebene mit bereits vorhandenen Modellen (z.B. iNaturalist). Alle Komponenten der Kamerafalle sind verhältnismäßig günstig (Gesamtkosten ~700€). Eine Dokumentations-Webseite mit detaillierten Anleitungen wird auch technikaffinen Bürgerwissenschaftlern den Zusammenbau und die Programmierung der Kamerafalle ermöglichen.

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