論文の概要: Deep Sea Bubble Stream Characterization Using Wide-Baseline Stereo
Photogrammetry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.07414v1
- Date: Tue, 14 Dec 2021 14:07:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-12-15 15:59:33.681418
- Title: Deep Sea Bubble Stream Characterization Using Wide-Baseline Stereo
Photogrammetry
- Title（参考訳）: ワイドベースラインステレオフォトグラムを用いた深海気泡流のキャラクタリゼーション
- Authors: Mengkun She, Yifan Song, Tim Wei{\ss}, Jens Greinert, Kevin K\"oser
- Abstract要約: 本報告では,光バブルストリーム評価のための完全な計測器と評価方法を紹介する。
この専用機器は、高速な深海ステレオカメラシステムを使用し、シープサイトに配置するとテラバイト単位のバブル画像を記録し、その後の自動分析を行う。
このシステムは、メタンを評価するために、太平洋で最大1000mの水深で正常に運用されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.96614015844317
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Reliable quantification of natural and anthropogenic gas release (e.g.\
CO$_2$, methane) from the seafloor into the ocean, and ultimately, the
atmosphere, is a challenging task. While ship-based echo sounders allow
detection of free gas in the water even from a larger distance, exact
quantification requires parameters such as rise speed and bubble size
distribution not obtainable by such sensors. Optical methods are complementary
in the sense that they can provide high temporal and spatial resolution of
single bubbles or bubble streams from close distance. In this contribution we
introduce a complete instrument and evaluation method for optical bubble stream
characterization. The dedicated instrument employs a high-speed deep sea stereo
camera system that can record terabytes of bubble imagery when deployed at a
seep site for later automated analysis. Bubble characteristics can be obtained
for short sequences of few minutes, then relocating the instrument to other
locations, or in autonomous mode of intervals up to several days, in order to
capture variations due to current and pressure changes and across tidal cycles.
Beside reporting the steps to make bubble characterization robust and
autonomous, we carefully evaluate the reachable accuracy and propose a novel
calibration procedure that, due to the lack of point correspondences, uses only
the silhouettes of bubbles. The system has been operated successfully in up to
1000m water depth in the Pacific Ocean to assess methane fluxes. Besides sample
results we also report failure cases and lessons learnt during development.
- Abstract（参考訳）: 海底から海への自然および人為的なガス放出(例えば、co$_2$、メタン)の信頼性の高い定量化は、最終的に大気が困難な課題である。
船載のエコー音響装置は、大きな距離からでも水中で自由ガスを検出することができるが、正確な定量化には、そのようなセンサーでは得られない上昇速度や気泡径分布などのパラメータが必要である。
光学的手法は、近距離から単一気泡や気泡流の高時間分解能と空間分解能を提供するという意味で補完的である。
本稿では,光気泡流特性評価のための装置と評価手法について紹介する。
この専用機器は、高速な深海ステレオカメラシステムを使用し、シープサイトに配置されたバブル画像のテラバイトを記録し、後の自動分析を行う。
バブル特性は、数分の短いシーケンスで取得でき、その後、その楽器を他の場所へ移動させたり、あるいは数日の自律的な間隔で移動させることで、電流や圧力の変化や潮流の周期による変動を捉えることができる。
気泡特性を堅牢かつ自律的にするためのステップを報告することに加えて,到達可能な精度を慎重に評価し,点対応の欠如により気泡のシルエットのみを使用する新しいキャリブレーション手順を提案する。
このシステムは、メタンフラックスを評価するために、太平洋で最大1000mの水深で運用されている。
サンプル結果に加えて、開発中に学んだ失敗事例や教訓も報告します。
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