OpenStripe consente l’identificazione open-set e la profilazione spaziale delle strisce nelle tigri dell’Amur allo stato selvatico

Abstract degli autori

Il monitoraggio non invasivo della fauna selvatica a rischio di estinzione mediante fototrappole richiede l’identificazione individuale open-set — il raggruppamento delle immagini raccolte sul campo per identità, senza classi predefinite né una popolazione di dimensioni note — ma le deformazioni dovute alla postura e gli sfondi complessi complicano il confronto tra immagini. Presentiamo OpenStripe, un framework multi-agente che ricostruisce i pattern canonici bidimensionali (2D) del torso delle tigri e codifica quattro strutture locali delle strisce interpretabili: punti di interruzione, biforcazioni, strutture irregolari e strutture tonde. Abbiamo valutato OpenStripe su 100 registrazioni da fototrappole relative a 28 tigri dell’Amur (Panthera tigris altaica) allo stato selvatico, che rappresentano quasi un terzo della popolazione documentata nel Northeast China Tiger and Leopard National Park. La combinazione delle quattro strutture complementari ha consentito il raggruppamento automatico per identità, con un’accuratezza dopo l’abbinamento di 0,90 e un indice di Rand corretto (ARI) di 0,85, superando 49 configurazioni di riferimento con lo stesso backend (fino a 0,43 di accuratezza e 0,14 di ARI). Inoltre, i risultati di OpenStripe indicano che la somiglianza delle strisce nelle tigri dell’Amur diminuisce con la distanza geografica e suggeriscono che caratteristiche come la dimensione frattale e la distanza tra le strisce sono associate alla vicinanza geografica. OpenStripe offre quindi una rappresentazione interpretabile che collega il raggruppamento automatico degli individui alla profilazione fenotipica spaziale nelle popolazioni allo stato selvatico.