Meerforellen Analyzer & Annotator

Natur und Umwelt in einem gesunden Zustand zu erhalten, ist für uns alle von immenser Bedeutung. Basierend auf der Roten Liste der gefährdeten Arten war der Bestand der Meerforelle so bedroht, dass in den Jahren 1992 bis 1999 Renaturierungsprogramme zur Wiederbesiedlung bestimmter Regionen notwendig wurden.

Meerforellen (Salmo Trutta) gehören zu den »anadromen Fischen«, was bedeutet, dass die Fische vom Meer ins Süßwasser wandern, um sich fortzupflanzen. Doch an zahlreichen Stellen wird ihnen der Weg durch Dämme oder Wehre versperrt. So sind in vielen Flüssen die Meerforellen bereits ausgerottet worden.

Zur Überwachung der Meerforellenbestände nutzen Umweltinstitute in Europa als aktuelle Messmethoden das Zählen mit Hilfe von Elektrofanggeräten oder durch das Abfischen eines Referenzgewässers. Diese Methoden sind arbeitsintensiv, örtlich begrenzt und manchmal gefährlich für den Bestand.

Im Rahmen unseres Pilotprojektes werden entlang der Flüsse durch die Umweltinstitute Engpässe gebaut, die die Meerforellen durchqueren müssen, um sie dort mit Videokameras zu beobachten. Doch auch die Auswertung der Bilder ist noch immer ein arbeitsintensiver Prozess: Ein Mitarbeiter benötigt allein 5.664 Stunden, um die über 1.360.000 Videos zu sichten, die im Laufe von fünf Monaten an allen Engpässen aufgenommen wurden.

© Uwe Friedrich FIUM GmbH & Co. KG
Zur Zählung von Meerforellen werden Kameraaufbauten in Flüssen verwendet. Das Bild wurde bei niedrigem Wasserstand aufgenommen.

Ein Beispiel für die zu bewertenden Videobilder ist in nachfolgender Abbildung dargestellt. Daraus wird ersichtlich, dass selbst Menschen Training benötigen, um Meerforellen in Videobildern erkennen und klassifizieren zu können.

Auswahl von Videos, die keine Meerforellen enthalten.
Auswahl von Videos, die Meerforellen enthalten. Das Bild mit den meisten fischähnlichen Merkmalen wurde ausgewählt.

Flächendeckende Beobachtung dank KI

Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD in Rostock haben eine Künstliche Intelligenz (KI) mit Videoschnipseln darauf trainiert, die Meerforelle von vorbeischwimmenden Blättern und anderen Fischen zu unterscheiden. Jetzt kann die KI dazu beitragen, die Wanderwege dieses Lachsfisches erstmals flächendeckend zu untersuchen.  Diese langwierige Prozedur ist nun erheblich verkürzt. Dank KI benötigt das System statt einem Jahr für die Auswertung lediglich zwei Wochen. Ein weiterer Vorteil: Statt wie bisher nur fünf bis sechs Flüsse auf das Vorkommen von Meerforellen zu untersuchen, kann sie nun wirklich flächendeckend beobachtet werden.

 

Branche Maritime Wirtschaft

Wir unterstützen die Digitalisierung der maritimen Branche. Durch marktgerechte Produkte und neue Geschäftsmodelle sichern wir gemeinsam Ihre technologische Leistungsfähigkeit. Wenn es darum geht, die Meere als Wirtschaftsraum nachhaltig zu nutzen, können Sie auf unsere Innovationskraft und unser Wissen um die besonderen Anforderungen und Randbedingungen der maritimen Wirtschaft setzen.