- 09/02
- 2008
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Vision小助手
(CMVU)
捕渔业是阿拉斯加人的最大产业,也是该地的主要经济来源。在2006年,海鲜出口的总值为20亿美元,占了阿拉斯加总出口值的一半。成立阿拉斯加生态自然护理部(ADF&G)是为保护该地捕渔业的可持续性、出产量和其他野生资源。
海底影像系统的搜寻
ADF&G从1999年开始利用水底拍摄技术来评估扇贝的数量。这套原型系统是一套从船上依靠悬挂方式把一个摄录机和一个用储电池光源放入深海中。但是这套系统有三个不足之处:
1.影像品质难以保证:摄录机的解像度不足以探察出厚度少于50毫米的扇贝。
2.采集实用影像有难度:主要是因为水太浑浊和技术上的问题。
3.电源供应问题:因为电池需要充电,所以此系统只能在有限的时间内收集数据。
因此,为了发展出更完善的百万像素高速海底影像系统,ADF&G选择了和Wood's Hole海洋生态学院合作发展最新的海底拍摄技术Wood's Hole是第一家利用机器视觉摄影机来进行捕渔业研究的学院,他们向ADF&G建议使用千兆网来实现一套全新的系统。
2006年1月,ADF&G开始与Prosilica 接触,Prosilica向ADF&G介绍了GE1380C GigE视像摄影机。GE1380C是一部具有彩色输出140万像素的小型机器视觉相机,它融合了索尼ICX285 CCD高质量传感器,ICX285敏感度极高、杂讯低,即使能见度只有40-140m的微弱光线下也能拍摄出高质量的影像。GE1380C在全像素的情况下能以每秒20帧的速度运作,并以每秒125Mb的速率来传输数据GE1380C具备千兆网接口即插即用,支援使用长达100米的Cat5e网线或是数公里长的光纤。
系统架构和测试
由ADF&G开发的系统包括拖曳船和摄影机雪撬。它是由光纤连接的两组以太网开关组成的区域网。一组放置在雪橇的压力仓内,另一组则放置在拖曳船的甲板遮挡棚内。每一个网络组(硬盘列阵,三台电脑,一台连续设备服务器,避免障碍物的声纳仪,温度计、帐篷,转动传感器和 Prosilica GE1380C)与另一个网络组互相连接,通过Cat-5e标准来交换信息。为了让数据交换能在两公里或更远的距离运行,每个开关连接到一对双向单模光纤媒体转换器传输数据。三台现成的个人电脑被连接在船顶端的开关,其中一台是用作遥控GE1380C和记录,另外两台用来运作由ADF&G工程人员开发的航海软件和记录GPS数据及与在雪撬有关的设备连接。GE1380C照相机佩备了8mm长度定焦镜头,装置於其雪橇的压力仓内透过一个半球形的玻璃接口来摄影。在微弱的光线下,闪光灯照明设备也能保证图像以5-8.5km/h的拖曳速度清晰成像。
2006年6月,此系统在Pandalus船上被首次测试,2007年6月再进行了第二次测试。 新的雪撬面积为3.5m x 1.8m,用滑雪板与底部连接。另外,在个别的压力仓的四组闪光灯包围照相机照亮在滑雪板前的拍摄区域。在12天的航行其间,深度40-140米和550公里的轨道里拍摄了110万幅影像。在4 fps和拖曳速度5-8.5km/,提供1 pixel/mm的像素的情况下,GE1380C能在水中识别小於50mm的目标,而且运作优良。
在数个测试后,最初开始为扇贝数量评估的雪撬系统,能显示对其他捕渔业也有实用的应用,例如改善居住环境计划、地面情况声纳数据、水底生态研究和捕鱼装置的研发。
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(中国图像网报道)