DetEdit: 長期音響モニタリングデータから検出されたイベントをアノテーションして編集するためのグラフィカルなユーザーインターフェース

DetEdit: A graphical user interface for annotating and editing events detected in long-term acoustic monitoring data.

• Alba Solsona-Berga
• Kaitlin E Frasier
• Simone Baumann-Pickering
• Sean M Wiggins
• John A Hildebrand

抄録

パッシブ・アコースティック・モニタリングは重要なデータ収集方法となっており、生物学的、環境的、人為的な情報を満載した膨大なデータセットが得られます。これらのデータセットの中で、種固有の音や人為的ノイズの存在などのイベントを識別するためには、自動化された信号検出器と分類器が必要となります。しかし、これらの自動化された方法は、専門家による分析者のレビューの完全な代替となることはほとんどありません。音響イベントを効率的に可視化して注釈を付ける機能は、これまで困難であった大規模なデータセットからの科学的洞察を高めることができます。DetEditと呼ばれるMATLABベースのグラフィカルユーザーインターフェースは、大規模な音響データセットからの自動検出の編集とアノテーションを高速化するために開発されました。このツールは、個々の信号や信号群のアノテーションや分類、信号特性の評価から、誤検出の識別や誤検出率の推定まで、さまざまな用途に対応できるように、高度に設定可能な多目的ツールです。DetEdit は、音響イベントをステップスルーして、受信レベルの時系列、長期スペクトル平均、検出間の時間間隔、ピーク周波数、RMS、受信レベルのピークからピークまでの散布図など、さまざまな信号の特徴を表示します。さらに、個々の音圧波形、または平均化された音圧波形、各音響イベント内のパワースペクトルを表示します。これらの表示により、解析者は信号レベルの詳細と遭遇レベルのコンテキストを同時に知ることができます。DetEdit は、信号ラベルのデータセットを作成して、分類器のトレーニングや、発生、豊富さ、傾向の定量化などの解析を行います。DetEdit は、水中で記録されたオドントケテのエコーロケーションクリック検出を評価するために設計されていますが、ほとんどのステレオタイプのインパルス信号に対応できます。我々のソフトウェアパッケージは、生物音響コミュニティで利用可能なツールを補完するものであり、https://github.com/MarineBioAcousticsRC/DetEdit からオープンソースで提供されています。

Passive acoustic monitoring has become an important data collection method, yielding massive datasets replete with biological, environmental and anthropogenic information. Automated signal detectors and classifiers are needed to identify events within these datasets, such as the presence of species-specific sounds or anthropogenic noise. These automated methods, however, are rarely a complete substitute for expert analyst review. The ability to visualize and annotate acoustic events efficiently can enhance scientific insights from large, previously intractable datasets. A MATLAB-based graphical user interface, called DetEdit, was developed to accelerate the editing and annotating of automated detections from extensive acoustic datasets. This tool is highly-configurable and multipurpose, with uses ranging from annotation and classification of individual signals or signal-clusters and evaluation of signal properties, to identification of false detections and false positive rate estimation. DetEdit allows users to step through acoustic events, displaying a range of signal features, including time series of received levels, long-term spectral averages, time intervals between detections, and scatter plots of peak frequency, RMS, and peak-to-peak received levels. Additionally, it displays either individual, or averaged sound pressure waveforms, and power spectra within each acoustic event. These views simultaneously provide analysts with signal-level detail and encounter-level context. DetEdit creates datasets of signal labels for further analyses, such as training classifiers and quantifying occurrence, abundances, or trends. Although designed for evaluating underwater-recorded odontocete echolocation click detections, DetEdit can be adapted to almost any stereotyped impulsive signal. Our software package complements available tools for the bioacoustic community and is provided open source at https://github.com/MarineBioAcousticsRC/DetEdit.