Aplicación de UAVs y Procesamiento de Imágenes para la Inspección de Riberas de Ríos
Autores: Chiang, Chang-Hsun; Juang, Jih-Gau
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Aplicación de UAVs y Procesamiento de Imágenes para la Inspección de Riberas de Ríos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Basura en la ribera
UAVs
Tarea de inspección
Algoritmo SIFT
Algoritmos YOLO
Transmisión de video
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Muchos ríos están contaminados por basura y desechos que pueden afectar el medio ambiente. La inspección de las orillas de los ríos generalmente depende de los trabajadores de la oficina de protección ambiental, pero a veces los lugares son inaccesibles. Este estudio aplica vehículos aéreos no tripulados (VANT) para realizar la tarea de inspección, lo que puede aliviar significativamente el trabajo manual. Se utilizan dos VANT para cubrir una amplia área de la ribera y capturar imágenes de la orilla del río. Las imágenes de diferentes VANT se ensamblan utilizando el algoritmo de transformación de características invariante a la escala (SIFT). Se prueban el ensamblaje de imágenes estáticas y dinámicas. Se aplican diferentes algoritmos de You Only Look Once (YOLO) para identificar la basura en la ribera. Los algoritmos YOLO modificados mejoran la precisión de la identificación de desechos ribereños, mientras que el algoritmo SIFT ensambla las imágenes obtenidas de las cámaras de los VANT. Luego, los resultados del ensamblaje y los datos de basura se envían a un servidor de transmisión de video, permitiendo a los funcionarios del gobierno verificar la información sobre desechos a partir de las imágenes de ensamblaje de múltiples cámaras en tiempo real. Los VANT utilizan comunicación 4G para transmitir el flujo de video al servidor. La distancia de transmisión es lo suficientemente larga para este estudio, y la fiabilidad es excelente en los campos de prueba cubiertos por la red de comunicación 4G. En el mecanismo de reconexión automática, establecemos el tiempo de espera en 1.8 s. Los VANT se reconectarán automáticamente al servidor de transmisión de video si el tiempo de desconexión excede el tiempo de espera. Basado en la energía proporcionada por la batería a bordo, el VANT puede operar durante 20 minutos en una misión. La distancia de inspección del VANT a lo largo de una ruta preplanificada es de aproximadamente 1 km a una velocidad de 1 m/s. El sistema de VANT propuesto puede reemplazar la mano de obra de inspección, identificar con éxito la basura ribereña y transmitir la información relacionada y la ubicación en el mapa al centro de control terrestre en tiempo real.
Descripción
Muchos ríos están contaminados por basura y desechos que pueden afectar el medio ambiente. La inspección de las orillas de los ríos generalmente depende de los trabajadores de la oficina de protección ambiental, pero a veces los lugares son inaccesibles. Este estudio aplica vehículos aéreos no tripulados (VANT) para realizar la tarea de inspección, lo que puede aliviar significativamente el trabajo manual. Se utilizan dos VANT para cubrir una amplia área de la ribera y capturar imágenes de la orilla del río. Las imágenes de diferentes VANT se ensamblan utilizando el algoritmo de transformación de características invariante a la escala (SIFT). Se prueban el ensamblaje de imágenes estáticas y dinámicas. Se aplican diferentes algoritmos de You Only Look Once (YOLO) para identificar la basura en la ribera. Los algoritmos YOLO modificados mejoran la precisión de la identificación de desechos ribereños, mientras que el algoritmo SIFT ensambla las imágenes obtenidas de las cámaras de los VANT. Luego, los resultados del ensamblaje y los datos de basura se envían a un servidor de transmisión de video, permitiendo a los funcionarios del gobierno verificar la información sobre desechos a partir de las imágenes de ensamblaje de múltiples cámaras en tiempo real. Los VANT utilizan comunicación 4G para transmitir el flujo de video al servidor. La distancia de transmisión es lo suficientemente larga para este estudio, y la fiabilidad es excelente en los campos de prueba cubiertos por la red de comunicación 4G. En el mecanismo de reconexión automática, establecemos el tiempo de espera en 1.8 s. Los VANT se reconectarán automáticamente al servidor de transmisión de video si el tiempo de desconexión excede el tiempo de espera. Basado en la energía proporcionada por la batería a bordo, el VANT puede operar durante 20 minutos en una misión. La distancia de inspección del VANT a lo largo de una ruta preplanificada es de aproximadamente 1 km a una velocidad de 1 m/s. El sistema de VANT propuesto puede reemplazar la mano de obra de inspección, identificar con éxito la basura ribereña y transmitir la información relacionada y la ubicación en el mapa al centro de control terrestre en tiempo real.