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Parameter affecting the I3S algorithm reliability: how does correcting for body curvature affect individual recognition?
Wildlife Research ( IF 1.9 ) Pub Date : 2021-01-01 , DOI: 10.1071/wr19238
Giacomo Rosa , Fanny Guillaud , Pauline Priol , Julien Renet

Abstract Context In recent years, multiple computer algorithms, which allow us to perform photographic capture–recapture analysis, have been developed. Their massive application, also in wildlife demographic and ecological studies, is largely due to the fact that these tools are non-invasive and non-expensive. To maximise the performance of these programs, it is essential to have a good photo-standardisation so as to avoid bias in the results. A lot of ‘non-standardised’ photos are not usable for capture–mark–recapture (CMR) analysis, entailing the loss of potentially exploitable data. Aims No study has accurately investigated the effect of the corporal bending of an animal on the performance of the interactive individual identification system (I3S) algorithm. For this reason, we assessed the effect of this photographic standardisation parameter (PSP) on the reliability of this algorithm. Methods We assessed the effect of the body position of Triturus cristatus between capture and recapture photos on the error rates of a group of standardised pictures, performing a generalised linear model analysis. We have also evaluated the effect of image correction (i.e. straightening of newts’ bodies) on the error rates (expressed by false rejection rates, FRRs) of the first (standardised) photo-group (G1) and of a non-standardised photo-group (G2). To perform this, we used I3S-Pattern+ for the photo-matching analysis and I3S-Straighten for the correction of the pictures. Key results The difference of body angles between capture and recapture pictures had a significantly increased error rates in G1. Digital correction of body bending reduced the error rates. For the pictures where corporal bending was not digitally corrected, the top 20 FRRs were 0.38 and 0.33 for G1 and G2 respectively. For corrected (straightened) pictures, the top 20 FRRs were 0.026 and 0.15. Conclusions Our findings showed a high impact of newt corporal bending and photographic treatment on the I3S algorithm reliability. Implications We provide some recommendations to avoid or minimise the effects of this PSP and improve photo-standardisation during and after CMR studies of species of Urodela. In this way, pictures that would be unusable in photo-matching software under current practice could become usable, increasing the available data to conduct a survey.

中文翻译:

影响I3S算法可靠性的参数:身体曲率校正如何影响个体识别?

摘要背景 近年来,已经开发了多种计算机算法,使我们能够执行摄影捕获-重新捕获分析。它们在野生动物人口统计和生态学研究中的广泛应用主要是因为这些工具是非侵入性和非昂贵的。为了最大限度地提高这些程序的性能,必须进行良好的照片标准化以避免结果中的偏差。许多“非标准化”照片无法用于捕获-标记-重新捕获 (CMR) 分析,从而导致潜在可利用数据的丢失。目的 没有研究准确调查动物身体弯曲对交互式个人识别系统 (I3S) 算法性能的影响。为此原因,我们评估了该摄影标准化参数 (PSP) 对该算法可靠性的影响。方法 我们通过广义线性模型分析,评估 Triturus cristatus 在捕获和重新捕获照片之间的身体位置对一组标准化图片的错误率的影响。我们还评估了图像校正(即蝾螈身体的矫直)对第一(标准化)照片组(G1)和非标准化照片的错误率(由误报率,FRR 表示)的影响。组(G2)。为此,我们使用 I3S-Pattern+ 进行照片匹配分析,使用 I3S-Straighten 校正图片。主要结果捕获和重新捕获图片之间的身体角度差异在 G1 中显着增加了错误率。身体弯曲的数字校正降低了错误率。对于未对身体弯曲进行数字校正的图片,G1 和 G2 的前 20 个 FRR 分别为 0.38 和 0.33。对于校正(拉直)图片,前 20 个 FRR 分别为 0.026 和 0.15。结论 我们的研究结果表明,蝾螈身体弯曲和照相处理对 I3S 算法的可靠性有很大影响。含义 我们提供了一些建议,以避免或最小化此 PSP 的影响,并在对 Urodela 物种进行 CMR 研究期间和之后改进光标准化。通过这种方式,在当前做法下在照片匹配软件中无法使用的图片可以变得可用,从而增加了进行调查的可用数据。G1 和 G2 的前 20 个 FRR 分别为 0.38 和 0.33。对于校正(拉直)图片,前 20 个 FRR 分别为 0.026 和 0.15。结论 我们的研究结果表明,蝾螈身体弯曲和照相处理对 I3S 算法的可靠性有很大影响。含义 我们提供了一些建议,以避免或最小化此 PSP 的影响,并在对 Urodela 物种进行 CMR 研究期间和之后改进光标准化。通过这种方式,在当前做法下在照片匹配软件中无法使用的图片可以变得可用,从而增加了进行调查的可用数据。G1 和 G2 的前 20 个 FRR 分别为 0.38 和 0.33。对于校正(拉直)图片,前 20 个 FRR 分别为 0.026 和 0.15。结论 我们的研究结果表明,蝾螈身体弯曲和照相处理对 I3S 算法的可靠性有很大影响。含义 我们提供了一些建议,以避免或最小化此 PSP 的影响,并在对 Urodela 物种进行 CMR 研究期间和之后改进光标准化。通过这种方式,在当前做法下在照片匹配软件中无法使用的图片可以变得可用,从而增加了进行调查的可用数据。结论 我们的研究结果表明,蝾螈身体弯曲和照相处理对 I3S 算法的可靠性有很大影响。含义 我们提供了一些建议,以避免或最小化此 PSP 的影响,并在对 Urodela 物种进行 CMR 研究期间和之后改进光标准化。通过这种方式,在当前做法下在照片匹配软件中无法使用的图片可以变得可用,从而增加了进行调查的可用数据。结论 我们的研究结果表明,蝾螈身体弯曲和照相处理对 I3S 算法的可靠性有很大影响。含义 我们提供了一些建议,以避免或最小化此 PSP 的影响,并在对 Urodela 物种进行 CMR 研究期间和之后改进光标准化。通过这种方式,在当前做法下在照片匹配软件中无法使用的图片可以变得可用,从而增加了进行调查的可用数据。
更新日期:2021-01-01
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