Закрыть
Административные вопросы
067 413-26-41

Адресс

г. Киев, ул Борщаговская 192, БЦ "Бизон"

Время работы

Пн-Чт 8:30 - 17:30 / Пт 8:30 - 16:30
044 201-06-06
Административные вопросы
067 413-26-41
Административные вопросы
067 413-26-41

Адресс

г. Киев, ул Борщаговская 192, БЦ "Бизон"

Время работы

Пн-Чт 8:30 - 17:30 / Пт 8:30 - 16:30

Измерение плотности почвы с помощью камеры смартфона

Измерение плотности почвы с помощью камеры смартфона

Ученые из Университета штата Нью-Мексико разработали способ использования камеры смартфона и некоторых напечатанных на 3D-принтере инструментов для измерения плотности почвы.
По данным Американского агрономического общества, с помощью обычной камеры смартфона и некоторых инструментов, напечатанных на 3D-принтере, ученые из Университета штата Нью-Мексико разработали более простой способ измерения плотности почвы. Используя объем и вес образцов почвы, ученые могут сравнить запасы питательных веществ или углерода в почвах, чтобы лучше управлять ими. С их новой системой они дешево воспроизводили дорогие, трудоемкие методы, требующие лазеров или грязного воска.

«Новый подход может позволить ученым всего мира ускорить свою работу с помощью инструментов, которые они уже имеют или могут легко приобрести», - говорит Колби Брунгард, исследователь из Университета штата Нью-Мексико.

Определение объема комков почвы
Чтобы определить плотность почвы, ученым нужен вес или масса комка почвы вместе с объемом. Для определения веса нужны только весы. Но определение объема комков почвы, называемых педами, традиционно является гораздо более сложной задачей.

Оригинальный метод измерения объема осторожно покрыл почвенный пед воском, а затем поместил его в воду. В качестве альтернативы появилось трехмерное лазерное сканирование, но оно стоит дорого и требует много времени.

Мобильное приложение
Помня об этих проблемах, Брунгард искал лучший метод. Основываясь на работе коллеги, он знал, что фотографии можно использовать для измерения объема. Итак, он решил, что все, что ему нужно, это фотографии под прямым углом и в масштабе. Брунгард решил представить студентам идею создания мобильного приложения во время гостевой лекции.

«Когда я читал гостевую лекцию, я объяснил свою идею и спросил студентов, есть ли у кого-нибудь из них интерес к участию в этом проекте», - говорит Брунгард. «Майкл Уайтинг, ученик класса и ведущий автор статьи, вызвался добровольно и провел исследование».

Измерение плотности почвы с помощью камеры смартфона

Камера смартфона и 3D-принтер
Команда обратилась к современным удобствам. Они знали, что у смартфонов есть камеры, достаточно хорошие, чтобы делать фотографии почвенного педа с высоким разрешением. Чтобы получить единообразное изображение всего образца почвы, они использовали 3D-принтер, чтобы создать крошечный поворотный столик всего в несколько дюймов в поперечнике. У проигрывателя есть подставка для телефона, чтобы он не двигался. И у него была простая рукоятка, позволяющая вращать его вручную, пока телефон делал несколько снимков.

Ученые загрузили изображения в программу, которая могла объединить их в трехмерное изображение, которое дало оценку объема. Когда они сравнили систему смартфона со старыми моделями лазерного сканирования или окунания воском, окончательные измерения были почти идентичны. Эта точность подтвердилась для пяти различных типов грунтовых педалей.

Измерение плотности почвы с помощью камеры смартфона

15 минут на образец
Система смартфона тоже была быстрой. На образец уходило всего 15 минут, тогда как лазерное сканирование может занять полтора часа. Но было время простоя, пока компьютерная программа анализировала изображения, что требовало больших вычислительных ресурсов. Тем не менее, метод был простым, быстрым, дешевым и точным.

«Метод фотограмметрии не требует использования какого-либо сложного или дорогостоящего оборудования, такого как традиционные лазерные 3D-сканеры, поскольку даже в недорогих сотовых телефонах, вероятно, есть подходящие камеры», - говорит Брунгард. «Другие могут быстро воспроизвести это благодаря высокой функциональности сотовых телефонов». Кроме того, планы на 3D-проигрыватель доступны в Интернете.