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德研究人员开发一种国际标准化水下图像元数据格式

编译者:liguiju发布时间:Jul 30, 2022点击量:16 来源栏目:重要资讯

数以千计的深海图像存储在世界各地海洋研究机构的服务器上。到目前为止,这些视频和照片很难通过互联网找到,因为它们的分类和描述不一致。德国赫姆霍兹协会(GEOMAR)联合亥姆霍兹海洋研究中心、阿尔弗雷德韦格纳研究所、亥姆霍兹极地和海洋研究中心和赫尔姆霍兹中心等,合作开发了一种通用数据标准,以促进全球图像的使用。这一成果已发表在《自然科学数据》(Nature Scientific Data)杂志上。

越来越多的深海生活被安装在远程操作或自主水下航行器上的高分辨率相机记录下来。专家们对这些图像进行科学分析,以获取有关开阔海域和海底生命以及地质结构的信息。大量此类照片和视频数据存储在全球海洋研究机构的服务器上,但分类方式却大不相同。为了使这些丰富的数据在国际上可用,重要的搜索词和信息(如潜水机器人在记录过程中的位置、使用的相机技术、探险队的名字和参与的科学家姓名等)都必须以普遍可读的格式的图像文件存储。

新格式建立在国际公认的可持续研究数据管理公平原则之上。该首字母缩写词代表可查找、可访问、可互操作和可重用。其他研究人员可以根据其元数据获得的文件称为FAIR数字对象(简称FDO)。现在提出的用于水下图像的FAIR数据格式已被命名为iFDO。在某种程度上,它是一张信息索引卡,清楚地总结了对图像很重要的所有方面。它不仅包含有关图像数据本身的描述性信息,还包含指向图像数据的固定Web链接。

作为iFDO元数据格式的补充,该小组开发了几种软件工具,可以将iFDO格式用于各种生物或地质解释。另一个想法是在未来装备相机系统,以便在拍摄图像时自动生成iFDO格式的元数据。GEOMAR研究人员在M182远征期间使用研究船METEOR在大西洋测试了这项工作的效果。自主水下航行器ANTON、LUISE和ABYSS以及拖曳仪器和固定系泊设备上的摄像头在操作期间直接存储 iFDO元数据。

图像和视频记录的一个特殊挑战是计算机无法自动评估。这与温度或深度测量不同,数值不能轻松存储并显示在图表中。另一方面,视频只是计算机的像素数据流。因此,必须首先对图像材料中的每个对象进行标记和定义。专家将此称为注释并为此使用专门的软件,例如比勒费尔德大学开发并在GEOMAR使用的生物图像索引和图形标记环境(简称BIIGLE)。

研究人员强调,iFDOS不仅可以用作元数据的标准,还可以用作注释的标准,并且有支持该格式的可用软件。FAIR的特点在于能够允许有效地重用数据:图像数据和注释因此也可以用于训练机器学习算法。由于它们已经在iFDO中以FAIR数据格式提供,因此机器学习算法的开发明显不那么复杂。(傅圆圆 编译)

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