Закрити
Адміністративні питання
067 413-26-41

Адреса

м. Київ, вул. Борщагівська 192, БЦ "Бізон"

Розклад роботи

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

Адреса

м. Київ, вул. Борщагівська 192, БЦ "Бізон"

Розклад роботи

Пн-Чт 8:30 - 17:30 / Пт 8:30 - 16:30

Вимірювання щільності ґрунту за допомогою камери смартфона

Вимірювання щільності ґрунту за допомогою камери смартфона

Вчені з Університету штату Нью-Мексико розробили спосіб використання камери смартфона і деяких надрукованих на 3D-принтері інструментів для вимірювання щільності ґрунту.
За даними Американського агрономічного товариства, за допомогою звичайної камери смартфона і деяких інструментів, надрукованих на 3D-принтері, вчені з Університету штату Нью-Мексико розробили більш простий спосіб вимірювання щільності ґрунту. Використовуючи обсяг і вага зразків грунту, вчені можуть порівняти запаси поживних речовин або вуглецю в грунтах, щоб краще управляти ними. З їх новою системою вони дешево відтворювали дорогі, трудомісткі методи, що вимагають лазерів або брудного воску.

«Новий підхід може дозволити вченим усього світу прискорити свою роботу за допомогою інструментів, які вони вже мають або можуть легко придбати», - каже Колбі Брунгард, дослідник з Університету штату Нью-Мексико.

Визначення обсягу грудок грунту
Щоб визначити щільність грунту, вченим потрібен вага або маса грудки грунту разом з об'ємом. Для визначення ваги потрібні тільки ваги. Але визначення обсягу грудок грунту, званих педами, традиційно є набагато більш складним завданням.

Оригінальний метод вимірювання обсягу обережно покрив грунтовий пед воском, а потім помістив його в воду. В якості альтернативи з'явилося тривимірне лазерне сканування, але воно коштує дорого і вимагає багато часу.

Мобільний додаток
Пам'ятаючи про ці проблеми, Брунгард шукав кращий метод. Грунтуючись на роботі колеги, він знав, що фотографії можна використовувати для вимірювання об'єму. Отже, він вирішив, що все, що йому потрібно, це фотографії під прямим кутом і в масштабі. Брунгард вирішив представити студентам ідею створення мобільного застосування під час гостьовий лекції.

«Коли я читав гостьову лекцію, я пояснив свою ідею і запитав студентів, чи є у кого-небудь з них інтерес до участі в цьому проекті», - каже Брунгард. «Майкл Уайтінг, учень класу і провідний автор статті, зголосився добровільно і провів дослідження».

Вимірювання щільності ґрунту за допомогою камери смартфона

Камера смартфона і 3D-принтер
Команда звернулася до сучасних зручностей. Вони знали, що у смартфонів є камери, досить хороші, щоб робити фотографії грунтового педа з високою роздільною здатністю. Щоб отримати однакове зображення всього зразка грунту, вони використовували 3D-принтер, щоб створити крихітний поворотний столик всього в кілька дюймів в діаметрі. У програвача є підставка для телефону, щоб він не рухався. І у нього була проста рукоятка, що дозволяє обертати його вручну, поки телефон робив кілька знімків.

Вчені завантажили зображення в програму, яка могла об'єднати їх в тривимірне зображення, яке дало оцінку обсягу. Коли вони порівняли систему смартфона зі старими моделями лазерного сканування або занурення воском, остаточні виміри були майже ідентичні. Ця точність підтвердилася для п'яти різних типів ґрунтових педалей.

Вимірювання щільності ґрунту за допомогою камери смартфона

15 хвилин на зразок
Система смартфона теж була швидкою. На зразок йшло всього 15 хвилин, тоді як лазерне сканування може зайняти півтори години. Але був час простою, поки комп'ютерна програма аналізувала зображення, що вимагало великих обчислювальних ресурсів. Проте, метод був простим, швидким, дешевим і точним.

«Метод фотограмметрії не вимагає використання будь-якого складного або дорогого устаткування, такого як традиційні лазерні 3D-сканери, оскільки навіть в недорогих стільникових телефонах, ймовірно, є відповідні камери», - каже Брунгард. «Інші можуть швидко відтворити це завдяки високій функціональності стільникових телефонів». Крім того, плани на 3D-програвач доступні в Інтернеті.