Ein Ph.D. der Universität von Südaustralien Studentin kann ihrem Lebenslauf jetzt „Weltneuheit“ hinzufügen, nachdem sie mit dem globalen Kameramann Douglas Thron zusammengearbeitet hat, um die Herz- und Atemfrequenz afrikanischer Wildtiere, die mit einer Drohne gefilmt wurden, genau zu messen.
Danyi Wang, der unter der Leitung des UniSA-Fernerkundungsingenieurs Professor Javaan Chahl arbeitete, verwendete ausgefeilte Signalverarbeitungstechniken, um Vitalzeichen von Zebras, Rappenantilopen, Wasserböcken und Giraffen aus Drohnenaufnahmen zu erkennen.
Es wird angenommen, dass diese Technik, die 2019 von Prof. Chahl und seinem Team entwickelt wurde, zum ersten Mal erfolgreich eingesetzt wurde, um die Herz- und Atemfrequenz von Tieren zu extrahieren, die von einer Drohne aus großer Entfernung gefilmt wurden.
Die Zusammenarbeit mit Thron, einem der profiliertesten Drohnenpiloten der Welt, kam zustande, nachdem der Kameramann von Prof. Chahls Fernerkundungsstudie mit dem Adelaide Zoo gelesen hatte.
Thron filmt auf der ganzen Welt mit spezialisierten Drohnen mit Infrarotkameras, Zoomobjektiven und Scheinwerfern, um von Naturkatastrophen betroffene Tiere zu retten. Er verbrachte 2020 sechs Monate in Australien, nachdem ihn der World Wildlife Fund beauftragt hatte, nach den verheerenden Buschbränden des Landes gefährdete Wildtiere zu finden.
Diese Erfahrung – ebenso wie das weltweit erste Experiment in Malawi, Afrika – ist Teil einer Dokumentarserie mit dem treffenden Namen „Doug to the Rescue“, die in mehr als 30 Ländern weltweit auf dem Kanal Curiosity Stream ausgestrahlt wird.
In der Malawi-Dokumentation, die Mitte Juni Premiere hatte, werden Wang und Prof. Chahl über Zoom interviewt und über die Herausforderungen gesprochen, mit denen sie konfrontiert waren, um winzige Bewegungen aus den Brusthöhlen der Tiere aufzunehmen, die von Throns Drohne aus einer Entfernung von mehr als 50 Metern gefilmt wurden.
„Wir mussten die richtigen Sequenzen im Video auswählen, in denen es stabil genug war, um Herzfrequenzen zu erhalten, aber wir konnten es tun“, sagt Prof. Chahl.
Laut Wang lag die Herzfrequenz der Rappenantilope genau in der Mitte des normalen Bereichs und ihre Atemfrequenz am unteren Ende, was darauf hinweist, dass sie sehr gesund und überhaupt nicht gestresst war, selbst durch die Anwesenheit der Drohne.
Ebenso lagen die von einer Giraffe, einem Zebra und einem Wasserbock erfassten Vitalfunktionen alle im erwarteten Bereich.
„Es war aufregend, mit einem in den USA ansässigen Dokumentarfilmteam vor Ort in Malawi per Videokonferenz von Adelaide aus zusammenzuarbeiten, während Australiens Grenzen geschlossen waren“, sagt Wang. „Es zeigt einfach, was im Forschungskontext mit moderner Technik auch in einer Pandemie möglich ist.“
Wang war auch Teil des UniSA-Teams, das 2020 aus der Ferne mit dem kanadischen Drohnenhersteller Draganfly zusammenarbeitete, um eine COVID-Screening-Technologie für Menschen zu entwickeln.
Prof. Chahl sagt, dass es ein erhebliches Potenzial gibt, dieselbe Technologie zur Überwachung der Gesundheit von Wildtieren weltweit, insbesondere von gefährdeten Tieren, und zur Unterstützung von Naturschutzbemühungen einzusetzen.
„Wir haben gezeigt, dass eine Drohne verwendet werden kann, um Wildtiere aus großer Entfernung zu filmen, ohne sie zu stören oder zu belasten, und dann mithilfe von KI-Techniken erfolgreich kardiopulmonale Signale zu extrahieren, um sie aus der Ferne auf Anzeichen eines schlechten Gesundheitszustands zu überwachen.
„Dieser Dokumentarfilm war zum Teil ein Experiment. Doug und sein Team wollten überprüfen, ob ihre Arbeit die Tiere, denen sie zu helfen versuchen, nicht quält. Unsere Ergebnisse haben dies bestätigt.“