Die Struktur und Funktion von biologischen Systemen kann nur verstanden werden, wenn Daten zur Beschreibung der Systeme auf der Basis der Analyse grosser statistischer Ensembles verfügbar sind. Im Bereich der Ozeanologie spielen beispielsweise Plankton Verteilungen eine bedeutende Rolle bei der Modellierung des Ökosystems. Die oft zur Messung der Planktonverteilung verwendeten optischen und akustischen Systeme haben den Nachteil, dass sie zwischen Partikeln und Plankton nicht unterscheiden können.
Forscher des Southampton Oceanography Centre suchten nach einer neuen Lösung, die klein, leicht und schnell genug war, um auch in einem SeaSoar zum Einsatz zu gelangen. SeaSoars sind von Schiffen gezogene Unterwassersysteme, welche dank modularer Technik fähig sind, verschiedene Untersuchungen im Wasser durchzuführen. Da ein SeaSoar mit durchschnittlich 4 m/s gezogen wird, kommen Video Plankton Recorder-Systeme nicht in Frage, da diese nur scharfe Bilder bei einer Geschwindigkeit von bis zu maximal 3 m/s liefern und eine sehr grosse Bauform besitzen. Versuche, diese Systeme in SeaSoars zu integrieren sind auf Grund der Bauform und grossen Masse gescheitert.
Auf der Suche nach einem geeigneten Ersatz für herkömmliche Video Plankton Recorder-Systeme stiessen die Forscher auf die Photonfocus CMOS-Kamera MV-D1024-80. Die Untersuchungen wurden schliesslich mithilfe dieser Kamera durchgeführt, da Geschwindigkeit und Grösse der Kamera optimal passten.
Im Labor wurde getestet, unter welchen Bedingungen und mit welchen Einstellungen die CMOS Kamera MVD1024- 80 eingesetzt werden kann. Wichtig bei der Plankton-Quantifizierung sind Bilder mit minimalen Verwischungen, damit die einzelnen Objekte klar identifiziert werden können. Die Anforderungen lagen bei 6.6% Verwischungsgrad bei einer Objektgrösse von 300 ?m. Für die Applikation war eine Auflösung von 512 x 512 Pixeln genügend, womit bis zu 300 Bilder/s aufgenommen werden können. Mit beschleunigten Skalen konnte experimentell die richtige Blende und Belichtungszeit gefunden werden (vgl. Bild 1).
Problematisch im Versuch zeigte sich die Tatsache, dass die Skalen mit Studioscheinwerfern beleuchtet wurden. Eine derart helle Leuchtquelle kann aber unter Wasser nicht eingesetzt werden. Die Aufgabenstellung wurde durch einen Gegenlichtaufbau (siehe Bild 3) gelöst, bei dem eine Lichtquelle direkt gegen die Kamera gerichtet ist. Damit lassen sich zwar nur die Umrisse der Untersuchungsobjekte erkennen, aber diese genügen, um die verschiedenen Planktonarten hinreichend genau zu identifizieren (vgl. Bild 2).
Dem Team der Southampton Oceanography Centre ist es dank der Photonfocus Kamera MV-D1024-80 gelungen, die Möglichkeiten für ein schnelles und kleines Plankton Quantifizierungssystem aufzuzeigen. Die Photonfocus Kamera wurde ausgewählt, weil sie die Geschwindigkeitsanforderungen erfüllte und durch ihre robuste und kleine Bauweise in einem SeaSoar implementiert werden konnte.
Die Photonfocus MV-D1024-80-CL-8 Kamera auf einen Blick
- Dynamik: Hohe Kontrastauflösung bis zu 120 dB mit LinLog.
- Auflösung: 1024 x 1024 Pixel mit Ortsauflösung von 20 ?m.
- Bildrate: Durch die hohe Bildrate von bis zu 75 Vollbildern/s und kurzen Belichtungszeiten sind Inspektionsgeschwindigkeiten bis 4 m/s möglich.
- Abmessung: Kompaktes Gehäuse von 55 x 55 x 46 mm.
- Schnittstelle: CameraLink base.
Direkt-Link zu den Photonfocus CMOS-Kameras:
http://www.rauscher.de/...
RAUSCHER
Johann-G.Gutenberg-Str. 20
D-82140 Olching
Telefon 0 81 42 / 4 48 41-0
Fax 0 81 42 / 4 48 41-90
E-Mail: info@rauscher.de
www.rauscher.de
Forscher des Southampton Oceanography Centre suchten nach einer neuen Lösung, die klein, leicht und schnell genug war, um auch in einem SeaSoar zum Einsatz zu gelangen. SeaSoars sind von Schiffen gezogene Unterwassersysteme, welche dank modularer Technik fähig sind, verschiedene Untersuchungen im Wasser durchzuführen. Da ein SeaSoar mit durchschnittlich 4 m/s gezogen wird, kommen Video Plankton Recorder-Systeme nicht in Frage, da diese nur scharfe Bilder bei einer Geschwindigkeit von bis zu maximal 3 m/s liefern und eine sehr grosse Bauform besitzen. Versuche, diese Systeme in SeaSoars zu integrieren sind auf Grund der Bauform und grossen Masse gescheitert.
Auf der Suche nach einem geeigneten Ersatz für herkömmliche Video Plankton Recorder-Systeme stiessen die Forscher auf die Photonfocus CMOS-Kamera MV-D1024-80. Die Untersuchungen wurden schliesslich mithilfe dieser Kamera durchgeführt, da Geschwindigkeit und Grösse der Kamera optimal passten.
Im Labor wurde getestet, unter welchen Bedingungen und mit welchen Einstellungen die CMOS Kamera MVD1024- 80 eingesetzt werden kann. Wichtig bei der Plankton-Quantifizierung sind Bilder mit minimalen Verwischungen, damit die einzelnen Objekte klar identifiziert werden können. Die Anforderungen lagen bei 6.6% Verwischungsgrad bei einer Objektgrösse von 300 ?m. Für die Applikation war eine Auflösung von 512 x 512 Pixeln genügend, womit bis zu 300 Bilder/s aufgenommen werden können. Mit beschleunigten Skalen konnte experimentell die richtige Blende und Belichtungszeit gefunden werden (vgl. Bild 1).
Problematisch im Versuch zeigte sich die Tatsache, dass die Skalen mit Studioscheinwerfern beleuchtet wurden. Eine derart helle Leuchtquelle kann aber unter Wasser nicht eingesetzt werden. Die Aufgabenstellung wurde durch einen Gegenlichtaufbau (siehe Bild 3) gelöst, bei dem eine Lichtquelle direkt gegen die Kamera gerichtet ist. Damit lassen sich zwar nur die Umrisse der Untersuchungsobjekte erkennen, aber diese genügen, um die verschiedenen Planktonarten hinreichend genau zu identifizieren (vgl. Bild 2).
Dem Team der Southampton Oceanography Centre ist es dank der Photonfocus Kamera MV-D1024-80 gelungen, die Möglichkeiten für ein schnelles und kleines Plankton Quantifizierungssystem aufzuzeigen. Die Photonfocus Kamera wurde ausgewählt, weil sie die Geschwindigkeitsanforderungen erfüllte und durch ihre robuste und kleine Bauweise in einem SeaSoar implementiert werden konnte.
Die Photonfocus MV-D1024-80-CL-8 Kamera auf einen Blick
- Dynamik: Hohe Kontrastauflösung bis zu 120 dB mit LinLog.
- Auflösung: 1024 x 1024 Pixel mit Ortsauflösung von 20 ?m.
- Bildrate: Durch die hohe Bildrate von bis zu 75 Vollbildern/s und kurzen Belichtungszeiten sind Inspektionsgeschwindigkeiten bis 4 m/s möglich.
- Abmessung: Kompaktes Gehäuse von 55 x 55 x 46 mm.
- Schnittstelle: CameraLink base.
Direkt-Link zu den Photonfocus CMOS-Kameras:
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