Entwicklung eines UAV-basierten Systems zur Rehkitzsuche und Methoden zur Detektion und Georeferenzierung von Rehkitzen in Thermalbildern: Der Fliegende Wildretter

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Titel: Entwicklung eines UAV-basierten Systems zur Rehkitzsuche und Methoden zur Detektion und Georeferenzierung von Rehkitzen in Thermalbildern: Der Fliegende Wildretter
Autor(en): Israel, Martin
Erstgutachter: Hon.-Prof. Dr. Peter Reinartz
Zweitgutachter: Dr. Volker Tank
Zusammenfassung: Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines UAV-basierten Systems und der zugehörigen Methodenentwicklung zur automatisierten Rehkitzsuche in Feldern. Jedes Jahr sterben sehr viele Wildtiere -- vor allem Rehkitze -- während dem Mähen von landwirtschaftlich genutzten Wiesen. Mit herkömmlichen Methoden ist es unter vertretbarem Aufwand bisher nicht gelungen, die Zahl der Mähopfer auf ein erträgliches Maß zu reduzieren. Mit der Entwicklung des in dieser Arbeit beschriebenen "Fliegenden Wildretters" könnte sich das in Zukunft ändern. Mit Hilfe einer Wärmebildkamera aus der Vogelperspektive lässt sich ein warmes Tier, wie ein Rehkitz, wesentlich leichter aufspüren, als mit herkömmlichen Methoden. Auslegung und Aufbau des Systems orientieren sich speziell an dem Aspekt, wie eine möglichst hohe Flächenleistung erreicht werden kann, ohne dabei Tiere zu übersehen. Drei Faktoren sind besonders wichtig, um dieses Ziel zu erreichen: Eine hohe Geschwindigkeit des gesamten Suchprozesses, eine zuverlässige Detektion und eine präzise Lokalisierung der Tiere. Durch Automatisierung lassen sich viele Teilaspekte dieser Aufgabe beschleunigen. Deshalb werden im Rahmen dieser Arbeit verschiedene Methoden entwickelt und validiert, unter anderem zur Flugplanung, Flugsteuerung, Bilddaten-Auswertung, Objekt-Detektion und Georeferenzierung. Die Kenntnis der Rehkitz-Merkmale und der Einflussgrößen bei der Thermalbilderfassung helfen, die Qualität der Detektion zu erhöhen, weshalb sie in dieser Arbeit besondere Berücksichtigung finden. Auch die Präzision der Lokalisierung lässt sich durch Kenntnis der Einflussgrößen auf die Positions- und Lagemessung des UAVs erhöhen. Anhand von umfangreichen Messkampagnen wird die Funktion und Qualität des Systems unter realen Bedingungen belegt.
URL: https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-2016120515171
Schlagworte: UAV; Drohne; MAV; Multikopter; Detektion; Thermal; Wildtiere; Rehkitze; GIS; Kalibrierung; Georeferenzierung; Tierschutz; Thermal Imaging; Computer Vision; Animal Welfare; Image Processing; Camera Calibration; Pattern Recognition
Erscheinungsdatum: 5-Dez-2016
Enthalten in den Sammlungen:FB06 - E-Dissertationen

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