Infrarød billeddannelse efterlader invasive pythoner ingen steder at gemme sig

I mere end 25 år har Burmesiske pythoner har levet og ynglet i Florida Everglades, hvor de jager indfødte dyreliv og forstyrrer regionens sarte økosystemer. En ny undersøgelse viser, at infrarøde kameraer kan gøre det lettere at få øje på disse invasive slanger i bladene i Florida, giver et nyt værktøj i bestræbelserne på at fjerne dem.

I Optical Society (OSA) tidsskrift Anvendt optik , forskere ledet af Dr. Kyle Renshaw fra University of Central Florida College of Optics and Photonics rapporterer, at et nær infrarødt kamera hjalp folk med at opdage burmesiske pythoner på afstande op til 1,3 gange længere væk end det var muligt at bruge et traditionelt kamera med synlig bølgelængde. Fordi infrarøde sensorer er små og lave omkostninger, de kunne nemt integreres i håndholdte eller køretøjsmonterede systemer designet til at opsøge pythoner.

"Fjernelsen af ​​burmesiske pytonslanger er afgørende for at forhindre yderligere skade på Floridian-økosystemet og forhindre deres spredning til andre regioner, " sagde Hewitt, en ph.d. studerende og hovedforfatter på undersøgelsen. "Vores undersøgelse - en af ​​de første til at undersøge effektiviteten af ​​nær infrarød sensing til at lokalisere disse pythoner - kan hjælpe med at informere metoder, der bruges til at fjerne dem fra miljøet."

At få slanger til at skille sig ud

Burmesiske pythoner kan være op til 20 fod lange og veje så meget som 200 pund. De ankom til USA som eksotiske kæledyr i 1980'erne, og slangerne formerede sig i Everglades, efter at et avlsanlæg blev ødelagt under orkanen Andrew i 1992. Deres naturlige camouflage får dem til at blande sig med græs og løv, gør dem svære at se med det menneskelige øje eller et traditionelt kamera med synligt lys. I en tidligere undersøgelse, forfatterne målte reflektionsspektrene for burmesiske pythoner i de synlige og infrarøde bølgelængder, at finde ud af, at pythoner er mere synlige mod baggrunden ved infrarøde bølgelængder længere end 750 nm.

"Baseret på disse tidligere fund, vi antog, at brug af nær infrarøde bølgelængder til billeddannelse kunne gøre pythonerne lettere at se, fordi de ville se mørke ud mod lyst løv, " sagde Hewitt. "Selvom vi ikke har opnået reflektionsmålinger fra andre arter af slanger, Pytonslangerne skal være lette at skelne, da de er større end nogen anden hjemmehørende slangeart."

For at teste deres hypotese, forskerne tog billeder af burmesiske pytoner i græs ved hjælp af synlige og infrarøde kameraer med lignende synsfelter og opløsning. De bad derefter frivillige om at undersøge disse billeder og angive, om de så en python. Baseret på svarene fra de frivillige, forskerne beregnede fordelen ved at bruge nær infrarøde billeder sammenlignet med synlige.

"Den metode, vi brugte til at evaluere hver af sensorerne, blev oprindeligt etableret til militære sansningsapplikationer, " Hewitt forklarede. "Det tegner sig for egenskaberne ved menneskets syn og perception ud over egenskaberne af systemkomponenterne for at bestemme, hvor effektivt et system er til at tillade observatøren at udføre en opgave."

Spot pytonslanger dag eller nat

Selvom andre undersøgelser har undersøgt brug af termiske infrarøde sensorer til at finde burmesiske pythoner, slangerne skulle have solet sig i løbet af dagen, for at de kunne opdages om natten. Den termiske kontrast mod deres miljø faldt også over tid.

"I dette arbejde, vi stoler ikke på termisk kontrast, " sagde Hewitt. "Vi fandt ud af, at nær infrarød billeddannelse kan bruges både om dagen og om natten med belysning for at forbedre detektion, selvom pythonerne ikke har solet sig. "

Forskerne har indgået kontrakt med Florida Fish and Wildlife Conservation Commission (FWC) for at arbejde på et projekt, der udvider disse resultater. "Vi vurderer, om denne teknologi vil være effektiv på området, og i så fald hvordan man gør det feltklar i det udfordrende Florida Everglades økosystem, " sagde McKayla Spencer, FWC interagency python management koordinator. "Vi er lige i begyndelsen af ​​vores projekt med forskerne."