Een doorbraak in het monitoren van biodiversiteit: het lectoraat AI & Big Data van Fontys Hogeschool ontwikkelde, in samenwerking met Naturalis Biodiversity Center, een AI-toepassing die wilde bloemen identificeert en telt. Met deze nieuwe technologie kan de soortenrijkdom van wilde bloemen, in bermen, weilanden of stadsparken, op grote schaal automatisch gemonitord worden. Zo laten de onderzoekers zien hoe technologie kan helpen bij het bewaken en herstellen van biodiversiteit, wat essentieel is voor een gezonde planeet.
Fontys hogeschool
Slimme algoritmes kunnen objecten in beelden herkennen. Dit principe wordt al toegepast in bijvoorbeeld de rijbaanherkenning van auto’s of bij de nieuwste CT- of MRI-scanners die tumoren helpen opsporen. Dezelfde technologie – object detectie – is nu ook toegepast op het identificeren en tellen van wilde bloemen op foto’s. De resultaten van dit project bieden mogelijkheden voor diverse praktische toepassingen. De methode is eenvoudig op te schalen door ontbrekende plantensoorten toe te voegen aan de dataset. Waterschappen kunnen bijvoorbeeld hun dijken gaan monitoren en eventueel biodiverser beplanten. Daarnaast kan deze AI-toepassing ook gebruikt worden om burgers te betrekken bij en bewust te maken van biodiversiteit.
Bijzondere werkwijze
Het bijzondere van het AI-model dat biodiversiteit meet, is de werkwijze. Er is namelijk een standaard object detectie algoritme gebruikt, waarbij er vooral veel aandacht is besteed aan de kwaliteit van de data waarmee het model getraind is. De input van dit AI-model bestaat uit een verticaal naar beneden gemaakte foto van vegetatie van ongeveer 1m2. Zo’n foto kan met een smartphone of drone gemaakt worden. Als resultaat geeft het model een lijstje van de bloeiende plantensoorten in die foto en de bijbehorende aantallen.
Unieke samenwerking tussen onderwijsinstellingen
Het onderzoeksproject is het resultaat van een intensieve samenwerking tussen het Lectoraat AI & Big Data van Fontys Hogeschool en Naturalis Biodiversity Center. Gedurende drie jaar werkten zo’n 40 studenten van Fontys ICT, HAS Green Academy en Universiteit Leiden aan het onderzoek. Een master student van Fontys ICT ontwikkelde een prototype van een smartphone-app waarmee gebruikers 1m2 van een wegberm kunnen fotograferen. De verkregen data kunnen, met toestemming, worden gedeeld met nationale biodiversiteitsdatabases. Hiermee levert de toepassing niet alleen waardevolle informatie over de staat van biodiversiteit, maar biedt het ook inzicht in de effectiviteit van interventies.
Eindhoven Wildflower Dataset: een waardevolle bron
Om het AI-model te trainen, werd de ‘Eindhoven Wildflower Dataset’ gebruikt. Deze dataset bevat meer dan 2000 beelden van ruim 65.000 bloemen, afkomstig van ongeveer 160 verschillende plantensoorten. Voor elke plantensoort is zorgvuldig bepaald wat de exacte ‘teleenheid’ is. Dit gaat om de bloeiwijze van de plant, aangezien het uiterlijk van een plant van dag tot dag kan wisselen. Dit gedetailleerde werk maakt dat het AI-model zeer nauwkeurig is en praktisch toepasbaar. Deze openbaar beschikbare dataset is een waardevolle bron voor toekomstige onderzoeksprojecten en toepassingen.
De resultaten van dit onderzoek zijn in een open access paper gepubliceerd. Klik hier om deze te bekijken
