Opmerking: De Screenshots van software stappen zijn opgenomen als Aanvullende bestanden. Houd er rekening mee dat de stappen van de software hieronder beschreven specifiek voor de gekozen software zijn (Zie de Tabel van de materialen). De algemene aanpak kan worden uitgebreid tot elke stereo softwareplatform.
1. Prepareer Stereo-cameralengte analyse
Opmerking: Kalibratie met behulp van een kalibratie-kubus wordt aanbevolen. Een kubus kalibratie is een driedimensionaal aluminium-frame met juist gepositioneerd reflecterende stippen op het oppervlak. Wanneer gebruikt in combinatie met kalibratiesoftware, leidt een kalibratie-kubus tot grotere precisie en nauwkeurigheid dan dambord benaderingen9.
- Kalibreren van de Lander-camera's met stereo-kalibratiesoftware (Figuur 1 en Figuur 2; Zie Tabel van materialen voor een aanbeveling van de software).
Opmerking: Kalibratie kan worden geverifieerd voor gebruik in het veld door het meten van de doelstellingen van bekende grootte op variërende afstanden (Zie aanvullende Video 1). Gemiddelde meetfout voor een doelstelling van 50 cm op een afstand van 3 m (of minder) moeten binnen 2% van de lengte van bekende doel. Merk ook op dat een bepaald kalibratie alleen geldig is als camera posities niet ten opzichte van elkaar veranderen. Het is van cruciaal belang om te verzorgen en te voorkomen dat onbedoelde gedrang van de camera's totdat alle bemonstering is verricht.
- Veldgegevens met behulp van de gekalibreerde Lander (Figuur 1, aanvullende Video 2) verzamelen.
- Nadat veld-onderzoek afgerond is, maakt u een nieuwe projectmap met zowel video als kalibratie bestanden.
Opmerking: In elk project map er moet minimaal vijf bestanden: links en rechts ". Cam"kalibratie-bestanden, de links en rechts video bestanden (. MP4 of. AVI-formaat alleen), en de lijst van de soorten (.txt formaat).
- In de stereo meting software, start een nieuw project van de meting en passende video- en kalibratie-bestanden laadt.
Opmerking: Screenshots van alle stappen van de software zijn beschikbaar onder de Aanvullende bestanden.
- Navigeer naar 'Meting' > 'Nieuwe meting-bestand'.
- De foto-map ingesteld door te navigeren naar 'Beeld' > 'Set foto directory', en kies de map waarin alle projectbestanden.
- Laden van de linker camera ". Cam"bestand door te navigeren naar 'Stereo' > 'Camera's ' > 'Left' > 'Load camera file' en selecteer het juiste bestand.
- Herhaal stap 1.4.3 te laden van de juiste camera ". Cam"bestand
Opmerking: Deze bestanden bevatten kalibratie metingen voor elke camera (bijvoorbeeld, pixelgrootte, hoogte-breedteverhouding, radiale vervorming, decentring vervorming, etc.) en worden gebruikt voor het meten van vis en berekenen van afstand-uit-camera (dat wil zeggen, Z afstand).
- De film reeks definiëren voor het linker video bestand door te navigeren naar 'Beeld' > 'film reeks definiëren' en de linker camera video bestand te selecteren.
- Het linker videobestand in meting software laadt door het selecteren van 'Picture' > 'afbeelding laden'.
Opmerking: Zorg ervoor dat het vak 'Vergrendelen' aangevinkt is voor videobestanden laden. Hierdoor kunnen zowel video's worden geladen tegelijkertijd.
- Bepalen van de volgorde en laden video filmbestand voor de juiste video met behulp van de menu's 'Stereo' > 'foto' > 'film reeks definiëren' en 'Stereo' > 'foto' > 'afbeelding laden'.
- Laden van de lijst van de soorten door te navigeren naar 'Meting' > 'Kenmerken' > ' bewerken/load soorten file'.
- Enquête-ID invoeren onder 'Informatievelden' > 'Veldwaarde bewerken' en sla bestand op maken een. EMObs project.
- De video's met behulp van lichte flash, handclap, Coordinated Universal Time (UTC) stempel of enige tijd specifieke gebeurtenis die zich in beide video's voordoet te synchroniseren.
- Als UTC-tijd-stempel, frame-stap voorwaarts in de linker video tot het tijdstempel begint een nieuwe tweede. Anders frame vooruit tot lichte flash of handclap optreedt.
- Frame-stap de juiste video naar voren tot het tijdstempel precies overeenkomen met de linker video. Anders frame stap voorwaarts totdat het precieze tijdstip de lichte flash of handclap overeenkomt met de linker video.
Opmerking: Het is belangrijk dat video's worden gesynchroniseerd naar hetzelfde frame. Video synchronisatie moet worden gecontroleerd periodiek met behulp van de tijdstempel van de video om te voorkomen dat de camera frame drift tijdens de analyse. Een gefilmde hand-klap kan ook worden gebruikt aan het begin en einde van de video om te testen dat rechts en links video's werden gesynchroniseerd met hetzelfde frame.
- Klik op de "Lock" knop zodat de video's spelen samen en handhaven van de synchronisatie.
2. het genereren van de graven van de punt en MaxN berekenen
Opmerking: Elke vis wordt in eerste instantie gekenmerkt met een 2D point to de laagste mogelijke taxonomische resolutie. Vis met onzekere ID moet worden gemarkeerd voor later kunt bekijken.
- Wachten om te beginnen met het tellen van vis tot het einde van een compleet camera rotatie om ervoor te zorgen dat een volledige 360 graden wordt gebruikt. Ook wachten tot sediment heeft gewist (over het algemeen < 1-2 min na contact met de bodem).
- Zodra de Lander de eerste rotatie begint, klik met de rechtermuisknop als u wilt definiëren een nieuwe bemonsteringsperiode: 'Periode definities' > 'Toevoegen nieuwe start periode'. Voer de naam van de eerste periode als "01" en klik "OK".
- Als de Lander draait, beginnen elke vis die wordt geleverd in frame met een 2D punt met behulp van de linker camera alleen markering.
- Om toe te voegen een 2D punt, klik met de rechtermuisknop, selecteer 'Toevoegen Wijs' en kies de juiste soortnaam. Label tot het laagst mogelijke taxonomische niveau, 'spp.' voor onbekende soorten en klik op "OK" selecteren.
- Door met het markeren van elke nieuwe vis volgens stap 2.2.1 tot en met de sluiting van de rotatie.
- Herhaal protocol procedures 2.1-2.2 voor elke extra Lander rotatie - ervoor te zorgen dat een nieuwe periode aan het begin van elke camera rotatie is gedefinieerd.
Opmerking: Soorten accumulatie krommen werden gebruikt om te bepalen dat acht rotaties, gemiddeld, volstonden te karakteriseren vis overvloed in de huidige studie. Onderzoekers moeten overwegen uitvoeren van voorafgaande proeven met extra camera rotaties, over langere weken tijden, te karakteriseren het optimale aantal rotaties van de camera binnen een bepaalde ecosysteem.
- Bereken soortspecifieke graven van individuen waargenomen per camera rotatie.
- Nadat alle rotaties zijn geïnventariseerd, exporteren 2D punten door te navigeren naar 'Meting' > 'Meting samenvattingen' > 'Wijs metingen' en 2D punten sparen als a.txt bestand.
- De opgeslagen 2D.txt punt bestand openen als een werkblad en maak een draaitabel soorten vs. rotatiegetal om samen te vatten van tellingen (tabel 1) door te navigeren naar 'Invoegen' > 'Draaitabel'. Selecteer 'Geslacht en soorten' voor "Rijlabel", en "Periode" voor 'De Label van de kolom'.
- Kies de MaxN voor elke soort door het selecteren van de rotatie van de camera met het grootste aantal individuen dat soorten (tabel 1).
- Selecteer een geslacht-niveau MaxN op basis van de rotatie dat het had het grootste aantal personen geïdentificeerd aan soort van dat bepaald geslacht voor vissen die alleen geslacht.
Opmerking: Deze stap helpt om te voorkomen dat dubbele telling afzonderlijke vissen die alleen identificeerbare aan hogere taxonomische groepen (bijvoorbeeldalleen aan geslacht of familie waren). In tabel 1, bijvoorbeeld ' rotatie 1' bevatte 10 ongeïdentificeerde Sebastes spp. en 33 leden van het geslacht Sebastes geïdentificeerd aan soort, overwegende dat ' rotatie 3' bevatte alleen twee onbekende Sebastes spp. en 43 leden van het geslacht Sebastes herkennen aan soorten. Daarom ' rotatie 3' zou worden gebruikt voor MaxN graaf van onbekende Sebastes spp. Op deze manier bestaat de conservatieve veronderstelling dat 8 van de niet-geïdentificeerde Sebastes spp. in ' rotatie 1' werden geïdentificeerd ' rotatie 8'.
- Als meerdere rotaties de dezelfde MaxN tellen voor een bepaalde soort, kiest u de eerste rotatie met MaxN voor metingen 3D punt.
- Neem voor elke soort 3D-metingen van vis in de rotatie die MaxN hebben plaatsgevonden.
- De gespaarde 2D punten verzameld in stappen 2.1-2.3 gebruiken om te navigeren naar de exacte dezelfde vis voor 3D-meting.
- Zoom in op zijn minst 4 X beter identificeren het topje van de snuit van de vis en de randen van caudal fins (Figuur 3).
Opmerking: Het kan noodzakelijk zijn naar frame stap vooruit of achteruit te vinden van de beste oriëntatie van de vis voor een 3D-meting zijn. De afdrukstand van de 'beste' is een waar zowel de snuit en de randen van de caudal vinnen zijn zichtbaar in beide camera's.
- Handmatig klikt u op het punt van de snuit, vervolgens de rand van de staart in de linker camera, en herhaal vervolgens de selectie in dezelfde volgorde in de juiste video.
- Selecteer identificatie van de juiste soorten in dropdown menu's zoals ook is gebeurd in 2.2.1.
- Als een 3D lengte meting niet mogelijk is voor exemplaar als de kop en de staart van de vis zijn niet zichtbaar in beide camera's, vervolgens markeert een 3D-punt in plaats daarvan door links te klikken op dezelfde positie van de vis in zowel de linker- en video's. Vul de informatievelden als vóór en de reactie achterlaten "Uitsluiten van lengte meting".
Opmerking: MaxN kan optreden op verschillende rotaties van de camera's voor verschillende soorten; echter voor een bepaalde soort, moeten metingen plaatsvinden in één rotatie alleen (tabel 1).
- Na het voltooien van 3D-metingen voor alle vissen, gegevens as.txt bestand voor verdere analyse te exporteren.
- Navigeer naar 'Meting' > 'Meting samenvattingen' > '3D-punt en lengte metingen', en save.txt bestand te exporteren.
3. 95% Z afstand procedure voor soortspecifieke enquête gebieden
Opmerking: De afstand van 95% Z is een schatting van de gemiddelde afstand die een soort kon op betrouwbare wijze worden geïdentificeerd in een bepaalde studie terwijl met uitzondering van gevallen van uitzonderlijke omstandigheden van water duidelijkheid of verlichting. Deze berekening wordt rekening gehouden met de gemiddelde oceanografische voorwaarden voor een bepaalde studie en moet worden opnieuw berekend voor elk nieuw onderzoek.
- Gebruik eenvoudige uitvoeren van de bootstrap om te bepalen als de grootte van de steekproef groot genoeg is om te karakteriseren de afstand van betrouwbare detectie voor elke soort is.
- Voor elk monster grootteklasse (bijvoorbeeldmonster grootte opslaglocaties van 5 vis), 1.000 willekeurige trekt van de grootte van de geselecteerde steekproef met vervanging van de steekproef bevolking berekent het gemiddelde van 95% kwantiel van afstanden van deze 1000 trekt en uitzetten van de daaruit voortvloeiende asymptotische curve. Zie bijgeleverde code in aanvullende bestanden 1 & 2.
- Controleer of dat voldoende monsters werden verkregen door vergelijking van de grootte van de werkelijke steekproef met de 95% Z afstand asymptote met toenemende steekproefgrootte.
- De afstand van 95% Z-waarde berekend als de 95% kwantiel van afstand-uit-camera voor een soort te meten over alle enquêtes.
- Bereken de effectieve oppervlakte ondervraagde voor elke soort met de 95% Z-waarde.
Opmerking: In het geval van een roterende Lander, de 95% Z waarde vertegenwoordigt de buitenste straal van een onderzochte swath, met de binnenstraal bepaald door de fysieke installatie van het hulpprogramma en hoe dicht aan de basis van de camera's kunnen observeren. Als de Lander draait, een 'donut' vormige enquête gebied wordt gevormd (Figuur 4).
- Berekenen van oppervlakte ondervraagde als:

Opmerking: bijvoorbeeld een relatief grote soorten zoals Yelloweye roodbaars (Sebastes ruberrimus) had een 95% Z afstand van 3,3 m en een oppervlakte van de effectieve enquête 30.9 m2 per Lander distributie: 34,3 m2 (buitenste cirkel) - 3.4 m2 (inwendig cirkel) = 30.9 m2 (totale enquête gebied).
- Met behulp van het berekende gebied ondervraagde (stap 3.3.1), converteren afzonderlijke soorten graven (MaxN) in dichtheid ramingen voor elk visueel onderzoek met behulp van de vergelijking:

Opmerking: Een soortgelijke procedure kan worden gebruikt voor het berekenen van een volumetrische dichtheid in plaats van een oppervlaktedichtheid; maar wordt dat proces hier niet beschreven.

Tabel 1: Overzichtstabel van de voorbeeld MaxN. De selectie van MaxN voor elke soort is aangetoond met rode en vette tekst. Merk op dat een conservatieve MaxN voor niet-geïdentificeerde Sebastes spp. werd bepaald door de rotatie met de meeste Sebastes soorten (rotatie 3) geïdentificeerd. Ook, terwijl deze studie acht camera rotaties gebruikt, slechts vier rotaties zijn weergegeven in tabel 1 voor eenvoud. De selectieprocedure voor MaxN is identiek ongeacht het aantal rotaties.

Figuur 1: Stereo video Lander. Belangrijke hardware is genummerd (1) 300 m navelstreng, (2) twee digitale videorecorders (DVR) met Verwisselbare opslag van 32 GB kaarten in waterdichte fles, (3) twee LED-verlichting uitvoeren 3.000 lumen bij een kleurtemperatuur van 5.000 K, en (4). twee camera's met 620 TV lijn (TVL) resolutie. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figuur 2: kalibratie kubus (500 x 500 x 300 mm). Voorbeeld van een kalibratie met een 'kalibratie cube' weergegeven in twee verschillende oriëntaties: (A) de rechterkant van de kubus is geduwd naar camera's, en (B) het gezicht van de kubus is parallel aan het gezicht van de camera's. Rode stippen duiden de referentiepunten in deze bijzondere kalibreringsmethode gebruikt en moeten altijd worden geïdentificeerd in de aangegeven volgorde. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figuur 3: 3D-meting op Sebastes miniatusgeplaatst. Het topje van de snuit en het einde van de staart werden geïdentificeerd in elk frame van de camera te voorzien van stereo meting. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figuur 4: gebied bewaakt wordt door het hulpprogramma Lander. Effectieve gebied bewaakt wordt door het hulpprogramma Lander werd begrensd door de minimale Z afstand, en de afstand van de 95% Z voor elke soort. Merk op dat dit gebied een volume van de enquête 'donut' gevormd rond de Lander gemaakt. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.