USB 3 uEye CP相机应用于气候变迁对深海地表影响研究

深海地表

USB 3 uEye CP相机应用于气候变迁对深海地表影响研究

海洋在全球气候变化中扮演了重要的角色。生存在水柱以及海床的海洋生物以及其存在的生态社群组成结构提供我们许多关于未来气候变迁发展的资讯。这些资讯真实反映了自然变化所引起的生态波动,并且也适用于人类所造成的波动变化。

GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel (Germany) 在欧洲具是一间有领头羊角色的海洋领域研究机构。该机构的任务在于研究海洋中化学,物理,生物以及地质的变化过程,以及跟海底跟气候条件的相互作用。

为此目的,该机构研发了一台AEGIR自动驾驶AUV的水下机动小型潜艇。深潜艇配备了四个动力装置跟多种的导航传感器- 以及一台IDS的CMOS工业相机。深潜机可以无线遥控至200米深度的水柱中拍摄海床的状态。

用途像是持续的监控海底海草的状态并调查生长速率,以及贝类的种类变化跟数量。潜水员会实际的测量以及拍照记录这些水底草原。而使用自动深潜艇未来可以更简单安全的持续监视这些水底下的状态。

应用程序

IDS所提供的USB 3.0 工业相机被安装於特殊的压力舱内并且配备两组LED用于照明对準了下方的海底板块。IDS UI-3370CP Rev.2 在无人深潜机的下方直接垂直拍摄海底草原的状态。

为了创建生物区域的连接区域的照片马赛克,视觉信息在影像后制处理中以大地图的方式计算。这让栖息地制图,像是纪录和评估某些动物或植物物种栖息地的数据变得更容易。

 

"我们的目标是能够在将来启用更多的自动潜水机来提升研究大区域面积海洋区域的效率" GEOMAR AUV团队的技术总监Marcel Rothenbeck 解释著。AUV Aegir 打着 "made in Kiel"的招牌是为了能够在严苛的北方以及巴尔的海区域用来测试新的导航功能以及软件与传感器的控制能力 。

除了USB3.0 相机使用的独立的电脑并且连接到潜水机的主电脑之外, AUV还配备了一台acoustic Doppler speedometer(Doppler声波测速仪)、一个由压力以及声波船传感器组成的感知器以及四组推进器。这代表着水底潜水机已经可以在慢速度的情况下执行深潜并且具备导航功能。

开发高阶的导航演算法

开发出更高阶的导航演算法对于搜寻海洋生物来说是非常重要的目标。在未来,拍摄的影像将会用来做於视觉测距- 借由推推系统的数据来估计推进系统的位置和方向。 "借由移动照片中的影像结构或是标记可以计算出速度向量。向量可以减少位置确认中不断增长的漂移,并改善导航的精度。" Marcel Rothenbeck 解释。

严峻的海洋环境

AUV 的体积设计可以轻易的运输到所有的测试地点。所以一台耐用并且小巧的相机对于AUV的设计是非常重要。同时还必须搭配使用大面积并且具有高像素的传感器,并且要能够具有高感光并且低噪度的效能。

結論

有了 AUV, GEOMAR 的研究员在未来可以加大对深水下的生存环境调查,并且有效的提高效率降低研究成本。让所有的事情变得更容易处里,优化过程并且加强研究的效率同时也是IDS产品的哲理。GEOMAR Helmholtz Centre的海洋研究计画完美的适用于这个理念。研究的重要发现或许可以帮助人对于气候变迁有即时的感觉与反应。

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