Name: Misura quantitativamente In situ Flussi utilizzando un autorespiratore subacqueo Velocimetry (SCUVA) (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-10-31T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 22 s
Description: Scopri come misurare i flussi generati da organismi acquatici in ambiente naturale utilizzando l'apparato SCUVA con immersione subacquea. Questo metodo consente di analizzare le dinamiche fluidodinamiche in situ.

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Questa ricerca è sostenuta dalla National Science Foundation assegnato a JOD (OCE-0623475), SPC (OCE-0623534 e 0727544), e JHC (OCE OCE-0727587 e-0623508) e dall&#39;Office of Naval Research assegnato a JHC ( N000140810654). KK è supportato dal Programma Postdoctoral Scholar al Woods Hole Oceanographic Institution, con i finanziamenti forniti dalla Fondazione Devonshire.

<ol><li> Per iniziare questa procedura, ci assicuriamo che tutti i componenti SCUVA essere abbastanza potente batteria, registrazione su nastro (per l'alta definizione o una videocamera HD), e funzionano correttamente. A seconda del flusso da misurare, selezionare fotocamera a risoluzione video e frame rate che danno migliori risultati per velocimetria immagine digitale di particelle (DPIV). 1,2 </li><li> Preparare gli alloggiamenti laser e telecamera per l'uso da pulire l'O-ring scanalature e o-ring con un panno pulito o pulire. Produttore diffusione fornito o-ring grasso in modo uniforme sulla o-ring e sostituirli nelle scanalature alloggi. Inoltre, pulire le aperture alloggiamento laser e fotocamera per evitare la deformazione lamiera laser e segna sulla lente fotocamera. </li><li> Controllare l'o-ring mettendo entrambi alloggiamenti vuoti in una vasca piena d'acqua. Oggetti ponderato dovrà essere posizionato sulla parte superiore del carter di sommergere dal loro alloggiamenti galleggiante quando è vuoto. Dopo 5 a 10 minuti, rimuovere gli alloggiamenti dalla vasca e t asciugamano asciuttolui fuori. Verificare se vi è tutta l'umidità all'interno della custodia. Anche considerare l'utilizzo usa e getta, strisce di umidità carta durante la prova di pressione per indicare se c'è umidità nelle sedi dopo il test. </li><li> Dopo le custodie superare il test di pressione, posizionare i componenti all'interno del SCUVA alloggiamenti. </li><li> Collegare scarica ad alta intensità (HID) baccelli luce della fotocamera. Assicurarsi che le luci sono orientate in modo tale che essi illuminano l'area direttamente davanti alla telecamera e operatore, e non interferiscono con il mantenimento presa su maniglie e il funzionamento dei comandi della fotocamera. </li><li> In un ambiente di scarsa luminosità, in modo che il raggio laser è correttamente allineato rispetto alla lente ottica installata nel corpo laser. Se correttamente allineati, il laser / lente aggregazione darà vita a un foglio verticale di luce che è orientato perpendicolarmente alla fotocamera. Per motivi di sicurezza, utilizzare un sensibile alla temperatura foglio di carta per determinare l'orientamento foglio laser. </li> Utilizzando gli allegati SCUVA e rigido, braccio estensibile, collegare l'alloggiamento laser e l'alloggiamento della telecamera tra di loro. Assicurare che le custodie sono saldamente fissati e che i corpi non è possibile ruotare gli uni rispetto agli altri. E 'fondamentale che il foglio di laser resta orientato perpendicolarmente al campo visivo della telecamera di vista durante tutta la misura. <li> A causa delle attuali capacità di SCUVA, immersioni misura può essere condotta solo in condizioni di scarsa luce o posizioni nelle ore notturne per evitare interferenze luce naturale con il foglio laser. Pertanto, consigliamo di attendere fino al tramonto o poi prima di entrare in acqua. </li><li> Accendere la telecamera prima di entrare in acqua. L'alloggiamento della telecamera ha un sensore di umidità elettronico che fornisce avvisi visivi (luci lampeggianti a LED) in caso di umidità nella fotocamera. Il sensore funziona solo quando l'alloggiamento della telecamera è accesa. </li><li> SCUVA Immergere in acqua e collegare l'apparato a se stessi utilizzandouna linea. Una volta collegato l'apparecchio, rilascio SCUVA per determinare le caratteristiche di galleggiabilità del dispositivo. A seconda delle caratteristiche di galleggiabilità, allegare schiuma galleggiabilità o portare pesi a una o entrambe le sedi per assicurare un assetto neutro e impedire la rotazione del dispositivo in acqua. </li><li> Successivamente, accendere il laser e tenere l'apparato fermo. Posizionare il laser utilizzando il braccio estensibile sufficientemente lontano dal subacqueo per ridurre al minimo la misura di flussi di sub-indotta. Eventuali misure di diver-indotta scorre vicino al bersaglio introdurre errori e non sono utilizzati per successive analisi. Regolare lo zoom della fotocamera fino a quando il campo di fotogrammi visualizzare la destinazione e fluido circostante. </li><li> Pur mantenendo l'apparato fisso, messa a fuoco la telecamera sul foglio laser finché le particelle appaiono nitide ea fuoco. Una volta che l'aereo foglio laser è a fuoco, passare la fotocamera alla modalità di messa a fuoco manuale. Ciò impedirà la fotocamera da rifocalizzazione sugli oggetti che appaiono nel campo dellavista durante la misurazione, con conseguente particelle sfocata nella scheda laser. </li><li> Per calibrare SCUVA, posto un oggetto di dimensioni conosciute nel foglio laser all'interno del campo della telecamera di vista. Record per alcuni secondi. Dopo l'immersione, l'immagine verrà estratta da questa sequenza video per determinare una costante di calibrazione che converte il campo visivo delle unità di pixel a cm. Se in qualsiasi momento l'operatore regola il campo visivo essere ri-posizionare il braccio estensibile o cambiare lo zoom della telecamera durante l'immersione, punti 12 e 13 dovranno essere ripetuti. </li><li> Iniziare l'immersione scendendo per la profondità di lavoro. Quando trova un bersaglio, l'impatto ambientale proprietà di flusso di massa devono essere determinati. Se presente, l'attuale direzione detterà apparecchi e posizionamento subacqueo relativa al target durante le misurazioni. La direzione del flusso di massa che circonda l'obiettivo si può dedurre osservando le bolle espirata dal sub e notando il loro movimento laterale. InOltre a bolle, una piccola quantità di colorante fluorescente (es. fluoresceina) può essere rilasciato per determinare la direzione della corrente. Dal sub-ha generato un flusso può essere una fonte di errore di misura DPIV, il subacqueo non deve essere posizionato a monte del bersaglio. Inoltre, il foglio laser deve essere posizionato parallelamente alla direzione della corrente in modo da massimizzare il tempo di permanenza delle particelle all'interno del foglio di laser, riducendo al minimo gli errori DPIV. Tuttavia, se nessun flusso di corrente o di massa è presente, subacqueo e posizionamento SCUVA relativo al target sono senza restrizioni. </li><li> Posizione di SCUVA per illuminare e registrare il movimento fluido che circonda un bersaglio. Se si tenta di registrare il flusso che circonda un oggetto in movimento prima di prevedere la posizione del bersaglio, e poi SCUVA posizione del Parlamento al luogo previsto, pur rimanendo immobile. Quando il target si muove attraverso campo visivo della telecamera di vista, iniziare la registrazione. Se il bersaglio è immobile, incorniciano il target e fluido circostante nella videocamera e# X2019; s campo di vista e iniziare a registrare, pur rimanendo immobile. L'operatore deve astenersi da movimenti di rotazione e out-of-plane durante la registrazione video poiché questi movimenti in conseguenza dei risultati erronei DPIV. Pertanto, le misurazioni raccolte durante rotazione e out-of-plane mozioni subacqueo non saranno utilizzati per ulteriori analisi dei dati. </li><li> Una volta collezione di video è completo, spegnere tutti i componenti di SCUVA e ripristinare il braccio laser in posizione chiusa. Rimuovere SCUVA dall'acqua e staccare la telecamera e custodie laser dal braccio. Sciacquare o immergere l'apparecchio in acqua dolce prima di asciugare per prevenire la ruggine degli apparecchi. Una volta che i contenitori vengono essiccati, rimuovere i componenti dalla alloggiamenti, e ricaricare le batterie e sostituire, se necessario, per un altro tuffo. </li><li> Collegare la videocamera a un computer ed estrarre il video dal nastro HD utilizzando un pacchetto software di video HD (ad esempio, Adobe Premiere Pro o iMovie). Dopo che il video è estratto, determinare l'intervallo divideo da convertire in una serie di immagini per l'analisi DPIV. Assicurare che le proporzioni pixel e le dimensioni delle immagini estratte corrispondere alle impostazioni video HD. </li><li> Queste immagini sono importate in un programma di elaborazione DPIV (cioè, Davis o MatPIV). Dopo la selezione corretta costante di calibrazione e parametri di acquisizione delle immagini, che sono spinto dal pacchetto software DPIV, campi di velocità possono essere generati a partire da immagini di particelle consecutive. Ulteriori fasi di post-processing, a seconda della qualità e tipi di misure, può essere applicato anche 3. </li></ol> Rappresentante dei risultati: Quando il protocollo è fatto correttamente, le immagini delle particelle circostanti l'obiettivo sarà forte e facile da distinguere. Utilizzando i campi delle particelle catturate in situ da una videocamera SCUVA (Figura 1A) e un pacchetto di elaborazione DPIV software, campi di velocità del flusso che circonda il bersaglio (Figura 1B) sarà rivelato. Vettori nel Velocity campo indicano entità e la direzione della velocità del flusso locale. Se il video è sufficiente raccolte per fornire una serie temporali di immagini, una serie storica dei campi di velocità può essere anche determinato. <img src="/files/ftp_upload/2615/2615fig1.jpg" alt="Figura 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 1"> Figura 1, misurato nei campi delle particelle in situ (A) che circondano Aurelia labiata. Velocità di campo corrispondente (B) con vettori gialli che indicano la direzione del flusso e la grandezza. <img src="/files/ftp_upload/2615/2615fig2.jpg" alt="Figura 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 2"> Figura 2 Nei campi di particelle in situ circostanti Mastigias sp. Solmissus e sp. (A e B, rispettivamente). Freccia rossa in A indica una regione di alta riflettività, che provoca la saturazione dell'immagine, il che rende difficile distinguere tra le particelle e il bersaglio. Freccia rossa in B indica una regione di striature che risulta quando la portata èNon campionati ad una frequenza abbastanza alta.

<ol><li>Adrian, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Particle-imaging+techniques+for+experimental+fluid+mechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Rev.+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">Particle-imaging techniques for experimental fluid mechanics.</a> Ann. Rev. Fluid Mech. 23, 261-304 (1991).</li>
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Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Un vincolo potenzialità nel campo è la necessità di particelle nel flusso, che sono necessarie per realizzare l&#39;immagine digitale velocimetria di particelle (DPIV). In acque costiere, le particelle in sospensione presenta dimensioni dell&#39;ordine di 10 micron di diametro e concentrazioni tra 0,002 e 10 per mm 3. 4 studi Ulteriori holocamera utilizzando un sommergibile per il rilevamento di particelle confermare sufficiente presenza di particelle di semina per eseguire DPIV in acqua dell&#39;oceano. 5 Durante mare aperto e le immersioni oceaniche delle coste, abbiamo trovato che la densità delle particelle e le dimensioni non sono un vincolo per lo svolgimento in loco DPIV. Oltre a densità delle particelle e le dimensioni, un&#39;altra preoccupazione rilevante per le misure DPIV è l&#39;omogeneità delle concentrazioni di particelle. Qualitativamente, se una regione all&#39;interno di una finestra di interrogazione è concentrazioni di particelle più grande di un altro, la grandezza velocità generata dal DAnalisi PIV sarà sbilanciata verso la regione con le concentrazioni di particelle superiore. Pertanto, le misure devono essere condotte SCUVA dove la concentrazione di particelle variabilità è ridotta al minimo. Abbiamo trovato concentrazioni thatcle sono relativamente costanti durante le concentrazioni di particelle sono relativamente costanti durante le immersioni in cui è sospeso il subacqueo a metà della colonna d&#39;acqua. Tuttavia, i campi di particelle in ambienti bentonici hanno il potenziale di disomogeneità a causa della risospensione delle particelle da flussi ambientali o sub-indotta in prossimità del fondo del mare. Si deve prestare attenzione al minimo le disfunzioni delle particelle durante le misurazioni in ambienti bentonici. A conoscenza degli autori &#39;, un&#39;analisi formale di errori generati da campi disomogenea concentrazione di particelle non è stata condotta sia in condizioni di laboratorio o sul campo, e dovrebbe essere un argomento da approfondire in una pubblicazione separata. Diversi problemi diversi devono essere considerati durante la preparazione econdurre esperimenti in situ utilizzando il protocollo. Durante la registrazione, l&#39;operatore è incaricato di rimanere fermo e astenersi da tutte le out-of-plane e il movimento di rotazione. Questa richiesta è semplice, in teoria, ma difficile nella pratica, e queste misure richiedono avanzate abilità subacquee per essere completata. Fuori dal piano e movimenti di rotazione del risultato dell&#39;operatore in DPIV dati errati. Tuttavia, nel piano mozioni possono essere corretti utilizzando il software in-house. 6 Si raccomanda agli operatori di praticare il controllo dell&#39;assetto per diverse immersioni prima di utilizzare SCUVA per massimizzare l&#39;efficienza di misura. Oltre a considerazioni di galleggiabilità, l&#39;operatore deve essere consapevole della direzione del flusso di destinazione. Flussi che viaggiano fuori dal piano relativo al foglio di laser non produrrà risultati affidabili DPIV, e l&#39;operatore deve orientare SCUVA per catturare questi flussi più efficace. Inoltre, la posizione del subacqueo rispetto l&#39;obiettivo deve essere selected in modo da ridurre al minimo il flusso sub-indotta nelle misure. Diver-indotta flusso introduce errore al flusso di destinazione e le misure che includono effetti subacqueo non deve essere utilizzato per ulteriori analisi. Nel caso in cui il bersaglio ha una superficie altamente riflettente, la regione del fluido che circonda l&#39;obiettivo sarà fortemente illuminato, il che rende difficile distinguere vicina singole particelle di fluido circostante (regione indicata dalla freccia rossa, figura 2A). I filtri polarizzatori o può essere aggiunto al alloggiamenti laser o la fotocamera per ridurre l&#39;intensità della luce laser catturati dal sensore della fotocamera video. Se questo non è possibile a causa di vincoli logistici e accesso limitato alle attrezzature, post-processing di immagini utilizzando il software in-house in grado di fornire sufficiente correzione sottraendo dalle immagini le intensità dei pixel elevato vicino al bersaglio. Un&#39;altra considerazione che riguarda la qualità dei dati è se DPIV striature delle particelle sono presenti. Se la particellai campi sono regioni di striature (indicato dalla freccia rossa, figura 2B), la videocamera sta registrando con un frame rate troppo basso per risolvere queste alte velocità. Aumentando il frame rate, striature di particelle può essere ridotto. Tuttavia, questo si traduce in una riduzione di luce che raggiunge il sensore videocamera e rende il campo dimmer particella look. Se la videocamera ha la possibilità di impostare manualmente le impostazioni di apertura, aumentare l&#39;impostazione di apertura per evitare oscuramento del campo delle particelle. Determinare le impostazioni del dispositivo ottimale può richiedere più immersioni con SCUVA successo prima raccolta dei dati.

misura quantitativamente in situ flussi utilizzando un autorespiratore subacqueo velocimetry (scuva)

Quantitatively Measuring In situ Flows using a Self-Contained Underwater Velocimetry Apparatus (SCUVA)

La possibilità di misurare direttamente i campi di velocità in un ambiente fluido è necessario fornire i dati empirici per gli studi in campi diversi come l&#39;oceanografia, ecologia, biologia e meccanica dei fluidi. Introdurre misure di campo sfide pratiche come le condizioni ambientali, la disponibilità degli animali, e la necessità di campo compatibili tecniche di misura. Per evitare queste sfide, gli scienziati utilizzano in genere ambienti controllate di laboratorio per lo studio delle interazioni fluido-animale. Tuttavia, è ragionevole chiedersi se si può estrapolare il comportamento naturale (cioè quella che avviene in campo) da misure di laboratorio. Pertanto, in situ misure di flusso quantitativo sono necessari per descrivere accuratamente il nuoto degli animali nel loro ambiente naturale. Abbiamo progettato un self-contained, dispositivo portatile che funziona indipendentemente da qualsiasi collegamento con la superficie, e può fornire misurazioni quantitative dei surrou campo di flussoending un animale. Questo apparecchio, un apparecchio autonomo per velocimetria subacquea (SCUVA), può essere azionato da un subacqueo solo in profondità fino a 40 m. A causa della complessità intrinseca delle condizioni di campo, le considerazioni aggiuntive e preparazione sono necessari rispetto alle misure di laboratorio. Queste considerazioni includono, ma non sono limitati a, movimento dell&#39;operatore, prevedere la posizione dei target di nuoto, disponibile particolato naturale sospeso, e l&#39;orientamento di SCUVA rispetto al flusso di interessi. Il seguente protocollo ha lo scopo di affrontare queste sfide campo comune e per massimizzare il successo di misura.

Questo protocollo fornisce le istruzioni su come utilizzare un apparecchio autonomo subacqueo velocimetria (SCUVA), che è progettato per la quantificazione in situ di animali generati flussi. Inoltre, questo protocollo affronta le sfide poste dalle condizioni del campo, e comprende il movimento dell&#39;operatore, la posizione di previsione degli animali, e l&#39;orientamento di SCUVA.

Misura quantitativamente In situ Flussi utilizzando un autorespiratore subacqueo Velocimetry (SCUVA)

La capacità di misurare direttamente i campi di velocità in un ambiente fluido è necessaria per fornire dati empirici per studi in campi diversificati come...

L'obiettivo generale del seguente esperimento è misurare il movimento del fluido indotto da corpi in movimento o stazionari in un ambiente naturale. Questo viene ottenuto utilizzando l'autorespiratore subacqueo (scuba), che viene impiegato da un subacqueo entro i limiti di immersione sicuri. In primo luogo, il subacqueo identifica e nuota verso un bersaglio.Dopo aver allineato l'apparato rispetto al bersaglio e posizionato il foglio laser, l'immersionista illumina la zona e inizia la registrazione video per acquisire campi di particelle consecutivi nel tempo successivamente al termine dell'immersione; tali video vengono scaricati ed elaborati. Si ottengono i risultati dell'analisi, che mostrano i flussi nell'ambiente naturale dopo il trasporto di fluidi da parte di animali nuotatori.Il principale vantaggio dell'uso dell'autorespiratore rispetto alle tecniche di misurazione in laboratorio come l'immagine digitale delle particelle, la simmetria FLOS o la DPIV, è che ora è possibile misurare i movimenti dei fluidi in un ambiente naturale. Questo ci permette di rispondere a domande fondamentali nei campi dell' oceanografia e della biologia relative alle prestazioni natatorie degli animali, alle interazioni tra predatori e prede e all'ecologia. Questo metodo può essere utilizzato per misurare il flusso attorno ad animali nuotatori, polipi corallini o interazioni bentoniche.È inoltre possibile utilizzarlo per misurare i flussi attorno a strutture artificiali. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale poiché le misurazioni sul campo sono difficili da apprendere e richiedono conoscenze sulle tecniche di misurazione e familiarità con l'immersione subacquea notturna. Per iniziare questa procedura, procurarsi un nastro di registrazione ad alta definizione o HD.Assicurarsi che tutti i componenti S del sistema subacqueo abbiano una carica della batteria sufficiente e funzionino correttamente. Preparare le custodie del laser e della telecamera pulendo le scanalature e le guarnizioni O-ring con un panno o una salvietta pulita, quindi spalmare uniformemente la grassa per guarnizioni O-ring fornita dal produttore sulle guarnizioni e reinserirle nelle scanalature delle custodie. Inoltre, pulire le aperture delle custodie del laser e della telecamera per evitare deformazioni del foglio laser e segni sull'obiettivo della custodia della telecamera.Successivamente, preparare un test di pressione inserendo strisce di carta monouso per l'umidità negli alloggiamenti. Verificare le guarnizioni ad O-ring posizionando gli alloggiamenti vuoti in una vasca piena d'acqua. Oggetti pesanti devono essere posizionati sopra gli alloggiamenti per immergerli.Dato che i contenitori galleggiano quando sono vuoti dopo cinque-dieci minuti, rimuoverli dalla vasca e asciugarli con un panno. Asciugare l'esterno. Verificare la presenza di umidità all'interno dei contenitori ispezionando le strisce indicatori di umidità.Dopo aver superato la prova di pressione, posizionare i componenti subacquei all'interno delle custodie. Fissare i faretti a scarica ad alta intensità alla custodia della telecamera. Assicurarsi che i faretti siano orientati in modo da illuminare l'area direttamente davanti alla telecamera e all'operatore, senza interferire con la presa sulle maniglie e con la regolazione dei comandi della telecamera.In un ambiente con poca luce, un foglio di carta sensibile al calore può essere utilizzato per determinare l'orientamento del piano laser. Quando il fascio laser è correttamente allineato rispetto alla lente ottica installata nel contenitore del laser, la combinazione tra laser e lente creerà un piano di luce verticale orientato perpendicolarmente al contenitore della fotocamera. Utilizzando accessori subacquei e un braccio rigido o estensibile, collegare il contenitore del laser al contenitore della fotocamera. Assicurarsi che i contenitori siano saldamente fissati e che non possano ruotare l'uno rispetto all'altro.È fondamentale che il foglio laser rimanga orientato perpendicolarmente al campo visivo della fotocamera. A causa delle attuali capacità delle misurazioni in immersione, le immersioni possono essere effettuate soltanto in luoghi con poca luce o di notte, per evitare interferenze della luce naturale con quella laser. Pertanto, si raccomanda di immergersi al crepuscolo o in orari successivi.Accendere l'involucro della fotocamera prima di entrare in acqua. L'involucro della fotocamera è dotato di un sensore elettronico di umidità integrato che fornisce avvisi visivi in caso di presenza di umidità all'interno dell'involucro. Il sensore funziona solo quando l'involucro della fotocamera è acceso.Il passo successivo consiste nell'entrare in acqua e iniziare l'allestimento dell'equipaggiamento e dell'esperimento come descritto nel protocollo scritto. Una volta allestito l'equipaggiamento, calibrare l'autorespiratore registrando un oggetto di dimensioni note nel piano del laser. Al termine dell'immersione, è possibile estrarre una costante di calibrazione per convertire le dimensioni del campo visivo da unità di pixel a centimetri, una volta individuato un bersaglio.È necessario determinare le proprietà del flusso ambientale in massa. Se presente, la direzione della corrente determinerà la posizione dell'apparato e dell'immersionista rispetto al bersaglio. Durante le misurazioni, la direzione del flusso in massa attorno al bersaglio può essere dedotta osservando le bolle espirate dall'immersionista e notando il loro movimento laterale.Una piccola quantità di colorante fluorescente può essere inoltre rilasciata per determinare la direzione della corrente. Poiché il flusso generato dal subacqueo può costituire una fonte di errore nelle misurazioni DPIV, il subacqueo non deve trovarsi a monte della posizione bersaglio. Il foglio laser deve essere orientato parallelamente alla direzione della corrente, in modo da massimizzare il tempo di permanenza delle particelle all’interno del foglio laser, riducendo così al minimo gli errori DPIV.Quindi posizionare l'S scuba per illuminare e registrare i movimenti del fluido intorno a un bersaglio. Iniziare la registrazione mentre il bersaglio si muove all'interno del campo visivo della telecamera, evitando movimenti rotazionali e fuori dal piano durante la registrazione video. Dopo aver spento tutti i componenti dello scuba e riposizionato il braccio del laser nella sua posizione retratta, rimuovere lo scuba dall'acqua, staccare le custodie della telecamera e del laser dal braccio.Risciacquare o immergere l'apparecchiatura in acqua dolce prima dell'essiccazione per prevenire la ruggine. Dopo che gli alloggiamenti sono asciutti, rimuovere i componenti dagli alloggiamenti, ricaricare e sostituire le batterie se necessario. Per un'immersione successiva, collegare la videocamera a un computer ed estrarre il video dal nastro HD utilizzando un software per video HD.Dopo l'estrazione del video, determinare l'intervallo del video da convertire in una serie di immagini per l'analisi DPIV. Assicurarsi che i rapporti d'aspetto dei pixel e le dimensioni delle immagini estratte corrispondano alle impostazioni video HD. Importare queste immagini nel programma di elaborazione A-D-P-I-V a partire dalla calibrazione subacquea effettuata prima dell'immersione.Immettere la costante di calibrazione e selezionare i parametri di acquisizione delle immagini, che vengono richiesti dal pacchetto software DPIV. Quindi generare i campi di velocità a partire da immagini consecutive delle particelle. Ulteriori passaggi di post-elaborazione, a seconda della qualità e dei tipi di misurazioni, possono essere applicati anche quando l'acquisizione delle immagini è eseguita correttamente.Le immagini delle particelle intorno al bersaglio devono essere nitide e facilmente distinguibili, come mostrato in questo campo di particelle in situ intorno ad aurelia in combinazione con il pacchetto software A-D-P-I-V; in questo modo vengono rivelati i campi di velocità del flusso intorno al bersaglio. I vettori gialli nel campo di velocità indicano l'intensità e la direzione della velocità locale del flusso. Se viene raccolto un numero sufficiente di video per fornire una serie temporale di immagini, può essere determinata anche una serie temporale di campi di velocità.Un'immagine non corretta può causare campi di particelle poco chiari in cju. Qui viene mostrato un campo di particelle attorno a missi. La freccia rossa indica una regione di elevata riflettività, che provoca la saturazione dell'immagine, rendendo difficile distinguere tra le particelle e l'obiettivo.Un altro esempio di acquisizione immagini non corretta è evidente in questo campo di particelle che circonda così tanti mancati rilevamenti; qui, la freccia rossa indica una zona di strisciamento che si verifica quando la portata non viene campionata a una frequenza sufficientemente elevata. Dopo aver padroneggiato questa procedura, le misurazioni possono essere completate tra una e due ore, a seconda della durata dell'immersione. Tuttavia, è molto importante mantenere una galleggiabilità neutra adeguata e possedere una conoscenza sufficiente delle condizioni subacquee locali prima di entrare in acqua. Non dimenticare che lavorare con i laser è estremamente pericoloso, quindi le opportune precauzioni, come l'allineamento del laser, devono sempre essere seguite durante l'esecuzione di questa procedura.Seguendo questa procedura, l'elaborazione successiva in MATLAB può essere utilizzata per rispondere ad ulteriori domande, come le prestazioni energetiche e le portate.

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Rilievo di immagine in base è un metodo sempre più pratico, non-invasivo per assaggiare l'ambiente marino. Vi presentiamo il protocollo di un sondaggio di fotocamera di discesa che consente di stimare l'abbondanza e la distribuzione della cappasanta atlantica (Placopecten magellanicus). Discutiamo di come questo protocollo può essere generalizzato per applicazione ad altri macroinvertebrati bentonici.

Metodi per sondaggi basati su immagine di macroinvertebrati bentonici e loro Habitat esemplificato dall'indagine fotocamera goccia per la cappasanta atlantica

La tecnica descritta nel presente documento offre un metodo relativamente semplice e basso costo per misurare simultaneamente la cinematica delle particelle e turbolenza dei flussi con concentrazioni di particelle basso. La turbolenza è misurata usando particle image velocimetry (PIV) e cinematica delle particelle sono calcolati dalle immagini ottenute con una fotocamera ad alta velocità in un campo di vista sovrapposto.

Misura simultanea di turbolenza e la cinematica delle particelle utilizzando tecniche di formazione immagine di flusso

Un dispositivo di scorrimento per utilizzando il metodo biodeposition per quantificare il comportamento di filtrazione e l'alimentazione dei molluschi bivalvi è stato modificato per uso di fiancata della nave. Una tabella bidimensionale gimbal costruita intorno al dispositivo consente di isolare l'apparecchio dal movimento della barca, consentendo in tal modo la quantificazione accurata delle variabili di filtrazione bivalvi in impianti di acquacoltura offshore crostacei.

Progettazione e l'uso di un apparato per quantificare bivalvi sospensione alimentazione in mare

L'obiettivo del protocollo è consentire la visualizzazione dei campi di flusso dettagliati e la determinazione del taglio vicino al confine e delle sollecitazioni normali all'interno di un foro acido di equilibrio indotto da una conduttura vibrante.

Visualizzazione del campo di flusso intorno a una pipeline vibrante all'interno di un foro di equilibrio

Forniamo un protocollo dettagliato per condurre rilievi fotogrammetrici subacquei struttura-da-movimento per generare modelli 3D e ortomosaici.

Un primer sul campo per il monitoraggio degli ecosistemi bentonici utilizzando la fotogrammetria struttura-da-movimento

Questo protocollo copre una metodologia di indagine di imaging su vasta area in quattro fasi utilizzata per estrarre metriche di complessità strutturale, composizione della comunità e dati demografici della popolazione per le comunità della barriera corallina. La qualità delle immagini raccolte e l'accesso integrato alle immagini di origine sono prioritari in ogni fase del protocollo.

Misurazione della struttura, della composizione e del cambiamento degli ambienti subacquei con l'imaging di grandi aree

Scopri come misurare i flussi generati da organismi acquatici in ambiente naturale utilizzando l'apparato SCUVA con immersione subacquea. Questo metodo consente di analizzare le dinamiche fluidodinamiche in situ.

Misura quantitativamente In situ Flussi utilizzando un autorespiratore subacqueo Velocimetry (SCUVA)

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