Automatyka.eu

Kamery w służbie nauki

suma.com.pl | Wtorek, 20 listopad 2007r.

Jeszcze 10 lat temu trudno było sobie wyobrazić żeby jakakolwiek kamera monitoringu spełniała zupełnie inne role niż nam się to wydaje.

Widok-na-kamere_preview

Jeszcze 10 lat temu trudno było sobie wyobrazić żeby jakakolwiek kamera monitoringu spełniała zupełnie inne role niż nam się to wydaje. Dzieje się tak dlatego że jakość obrazu czy możliwości
oprogramowania pozwalają dzisiaj kamerom pełnić role zupełnie odmienna niż dotychczas. I tak obserwacje zachowań flory i fauny, badania marketingowe, czy promocja turystyki poprzez prezentacje ciekawych zakątków regionu poszerzają rynki do tego typu produktów.

W tym roku, jak zresztą corocznie od ponad ćwierć wieku naukowcy Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego przeprowadzili badania zmian geometrii strefy marginalnej lodowca Hansbreen (Spitsbergen), w tym także jego „cielenie się". Zadanie jest częścią składową dużo
większego projektu pod nazwą  GLACIODYN  koordynowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Badania miały na celu pozyskanie informacji o globalnych zmianach  klimatycznych i jego aktualnym trendzie. Do badań lodowców naukowcy stosowali i stosują nadal wiele urządzeń badawczych opierających się na rozmaitych urządzeniach i technikach, począwszy od tyczek ablacyjnych
umieszczanych na lodowcu, poprzez odbiorniki GPS, zdjęcia lotnicze i satelitarne aż po metody skanowania laserowego. W tym roku badacze postanowili skorzystać z możliwości jakie oferują nowoczesne kamery wykorzystywane na co dzień do monitoringu naszych ulic. Do badań wybrano 5 megapikselową kamerę firmy IqinVision, model  IQeye705. Takiego wyboru dokonano z racji szerokiego zakresu temperatur pracy, wysokiej rozdzielczości oraz odporności na warunki zewnętrzne

„Już 25 lat temu wykonywaliśmy a raczej próbowaliśmy wykonywać badania przy użyciu kamery analogowej wyposażonej w tradycyjny film. Jednak warunki klimatyczne wystawiły na ciężką próbę jej elementy mechaniczne i musieliśmy zrezygnować z badań tą metodą" powiedział Leszek Kolondra

Badania rozpoczęły się w porze dnia polarnego trwającego od  drugiej połowy kwietnia do trzeciej dekady sierpnia. przy średniej temperaturze około 3-4 stopni powyżej zera. Do obserwacji użyte zostały 2 kamery IQeye705 umieszczone na dwóch stanowiskach fotogrametrycznych, z których od 25 lat rejestrowano strefę marginalną lodowca (tradycyjnym sprzętem fotogrametrycznym przy użyciu klisz szklanych formatu 13 x 18 cm).  Kamery zainstalowane zostały na wysokości ok. 200 m n p m w odległości 220 m od siebie na wschodnim stoku Fugleberget.
Z racji trudności logistycznych związanych z przeprowadzeniem kabla zasilającego i ryzyka jego uszkodzenia przez wszędobylskie lisy, postanowiono użyć zasilania własnego tj. akumulatora o pojemności 50 Ah połączonego a panelem słonecznym o mocy 65 W, które w okresie lata polarnego spisywały się wzorowo.  Możliwości kamer w tym badaniu nie zostały wykorzystane do końca (12 klatek na sekundę przy rozdzielczości 2560x1920 pix), bo zjawisko cielenia się lodowca występuje rzadziej, dlatego przyjęty system - 1 zdjęcie co godzinę wydawał się optymalnym. Przez cały dzień polarny kamery dostarczały regularnie 24 zdjęcia na dobę.. Zainstalowane karty pamięci  CF (4 GB) pozwoliły na rejestrowanie zdjęć przez praktycznie cały okres badań. Problemy zaczęły się w okresie przechodzenia z „pory" lata polarnego w okres „normalny" z dniem i nocą. Panele słoneczne miały coraz krótszy czas w jakim mogły naładować akumulator, a dodatkowo w połączeniu z postępującym ochłodzeniem akumulator coraz gorzej wywiązywał się ze swojej roli. Rozwiązaniem na pewno było by zamontowanie akumulatorów o większej pojemności lub cyklicznej ich wymianie, jednak kamera dzięki małemu zapotrzebowania na moc (2.5 W) miała dopływ dostarczającej ilości energii aby wykonywać około 10 zdjęć w ciągu dnia - później  i tak rejestrowana byłaby tylko czerń nocy.

Jednym z najistotniejszych zalet zastosowania kamer a było uchwycenie zjawiska wypływu wód subglacjalnych spod lodowca do morza, czego nie zarejestrowano dotąd innymi metodami. Kamery dokładnie uchwyciły te momenty. Zdjęcia w zestawieniu z danymi uzyskanymi z innych obserwacji (meteorologicznych i sejsmicznych) pomogą w określeniu zależności temperatury i ruchów sejsmicznych na reakcję lodowca w postaci intensywnych wypływów rzek lodowcowych.

„Zjawisko do tej pory nie było zarejestrowane  nie spodziewaliśmy się, że uda nam się je  odnotować." dodaje Pan Leszek.

Jak bardzo kamery pomogły w odkryciu kolejnej tajemnicy natury dowiemy się po opracowaniu wyników z ponad 1000 stereoskopowych zdjęć dostarczonych z obu kamer.

„To masa materiału do obróbki, dlatego przed nami zadnie opracowanie metody automatycznej przyspieszającej ten proces. Wyniki pomogą w określeniu tzw. bilansu mas lodowca." dodaje Pan Leszek.

Bieżąca zmiana „zimowników" w Polskiej Stacji Polarnej na Spitsbergenie została przeszkolona w obsłudze kamer i badania z ich udziałem będą prowadzone nadal. W przyszłym roku kamery, będą prowadziły rejestracje z tych samych punktów lub skupią się na rejestracji „cielenia się" lodowca. Można powiedzieć, że kamery „zaaklimatyzowały się" w tych ciężkich warunkach pogodowych i będą dostarczały istotnych wyników naszym naukowcom w kolejnych latach.  
Przyszłość przemysłowych  kamer megapikselowych jest bardzo obiecująca, ich jakości pozwala pracować w miejscach gdzie zachodzi potrzeba rejestracji cyklicznej zjawisk przyrodniczych. Zjawisk często wolno postępujących a niejednokrotnie występujących w skrajnych warunkach atmosferycznych.

Widok-na-kamere_small

Komentarze

dodaj komentarz

Partnerzy serwisu

  • Gigaom_color

Oferty pracy

Więcej

Polecamy