Deep learning-based detection of marine images and the effect of data-driven influences

In den letzten Jahren wurden gefaltete neuronale Netze für verschiedene Aufgaben der Bilderkennung eingesetzt. Die Trainingsdaten spielen dabei eine wichtige Rolle für die Leistungsfähigkeit dieser Modelle. Dabei ist nicht nur die Menge der Bilder entscheidend, sondern auch die Anzahl der Annotationen, Klassen sowie die Bilddimensionen. Angesichts sich verändernder Unterwasserumgebungen wird die Untersuchung benthischer Lebensgemeinschaften vor allem im Südlichen Ozean immer wichtiger, da sie hier vor allem sensibel auf Veränderungen reagieren. Diese Arbeit konzentriert sich auf die automatische Erkennung und Klassifizierung von benthischen Arten mittels Deep Learning. Es konnte gezeigt werden, dass Glasschwämme, Schlangensterne und Weichkorallen selbst bei wenigen Eingabedaten und stark unterrepräsentierten Klassen in unterschiedlichsten Unterwasserlandschaften erfolgreich erkannt werden. Weitere Analysen zu datengetriebenen Einflüssen zeigen deutliche Leistungseinbußen bei einzelnen Objekten und Klassen pro Bild während des Trainings und großen Bilddimensionen während der Evaluation.