Detección y medición automática de rodaballos en tanques de piscifactoría con un sistema de visión estereoscópica

Bookmark (0)
Please login to bookmark Close

Resumen:
Este proyecto, titulado “Detección y medición automática de rodaballos en tanques de piscifactoría con un sistema de visión estereoscópica”, se enmarca en el contexto de la acuicultura, en el escenario de la cría de rodaballos en tanques.
En esta industria desarrollada, competitiva y de ámbito global, las compañías tratan de encontrar una ventaja que las separe de la competencia y para ello invierten tiempo y dinero en el desarrollo tecnológico de sus instalaciones y técnicas. Dentro de esta línea, la estimación de la biomasa resulta un tema fundamental, puesto que permite predecir adecuadamente la demanda de alimentación, evitando que los acuicultores sobrealimenten o subalimenten a los peces que están criando.
Situado en este contexto, el objetivo de este proyecto es proporcionar una estimación automática de la longitud de rodaballos que se crían en tanques de acuicultura, definiendo la longitud como su tamaño desde la punta de la cabeza hasta la punta de la cola. Este proyecto es la continuación de otro que se desarrolló en la universidad “Sistema de estimación de la biomasa en piscifactorías mediante imágenes RGB” [1], y que se referenciará en alguna ocasión durante el documento.
El proyecto utiliza un sistema de visión estereoscópica de dos cámaras no sincronizadas entre sí, situadas encima de un tanque del que se quieren medir los peces. De las cámaras se obtienen los vídeos que luego se procesan de forma automática para hallar la longitud de los peces que se encuentran en el tanque. Este proyecto no está pensado para funcionar en tiempo real.
A la conclusión del proyecto se ha obtenido un sistema que obtiene, de forma automática, mediciones de algunos de los rodaballos que han sido captados por el par de cámaras. El resultado se muestra mediante una aplicación de escritorio que toma como entrada un par de imágenes de cámaras previamente calibradas y unos archivos relacionados con esta calibración. La aplicación permite corregir la distorsión de las imágenes y rectificarlas, y después obtener automáticamente la medida de algunos rodaballos, generando información de utilidad para el usuario.
A cerca de las medidas tomadas, resulta complicado cuantificar el error total de los resultados, puesto que no se cuenta con verdad fundamental que tomar como referencia. No obstante, se puede garantizar que el procedimiento propuesto no introduce un error significativo respecto al experimento teórico que se realizó en el anterior trabajo, en el que sí se contaba con verdad fundamental.
Al final se ha obtenido una aplicación de interfaz sencilla y que provee información útil para los trabajadores, que puede servir de utilidad en un ambiente realista a falta de una comprobación de los resultados que los compare con una verdad fundamental.
Abstract:
The project, titled “Automatic detection and sizing of turbots in pisciculture tanks using a stereo vision system”, is framed in the context of aquaculture, it is considered for turbot raise in pisciculture tanks.
In a far developed, global and competitive industry such as aquaculture, companies strive to find a competitive edge that separates them from the rest of the competitors. To do so, they invest time and money into technologic development of their facilities and techniques. In this development, biomass estimation is a crucial topic, since it allows to predict food demand of the farmed fishes, thus avoiding overfeeding or underfeeding the animals.
In this context, the aim of the project is to provide an automatic length estimation of turbot larvae being raised in pisciculture tanks, length being defined as their size from the tip of the head to the tip of the tail. This project serves as a continuation to another that was previously developed in the university “Sistema de estimación de la biomasa en piscifactorías mediante imágenes RGB” [1], which will be referenced during the document occasionally.
The solution uses a stereo vision system of two non-synchronized cameras, placed on top of the tank whose fish are wanted to size. From the cameras we obtain the videos that are later automatically processed to size the fish on the tank. This project does not contemplate real-time measuring.At the end of the project, it has been obtained a system that is able to size, automatically, some of the turbots captured on both cameras. The result is shown through a desktop application that takes a pair of images from the cameras (previously calibrated) and files related to the calibration. The app allows to undistort and rectify the given images, and after automatically size some of the turbots, generating useful information for the user, in addition.
About the results on the measurements, it is difficult to quantify the error on the obtained results, since we do not have ground truth to compare with. Nevertheless, we can grant that the proposed procedure does not introduce a significant error comparing to the experiment studied in the prior work, in which they did have ground truth and they managed to obtain positive results.
At the conclusion of the project, it has been obtained a user application with a friendly interface, that provides useful information and could be used by workers in a real-world scenario, pending to prove the results against a ground truth.

​Resumen:
Este proyecto, titulado “Detección y medición automática de rodaballos en tanques de piscifactoría con un sistema de visión estereoscópica”, se enmarca en el contexto de la acuicultura, en el escenario de la cría de rodaballos en tanques.
En esta industria desarrollada, competitiva y de ámbito global, las compañías tratan de encontrar una ventaja que las separe de la competencia y para ello invierten tiempo y dinero en el desarrollo tecnológico de sus instalaciones y técnicas. Dentro de esta línea, la estimación de la biomasa resulta un tema fundamental, puesto que permite predecir adecuadamente la demanda de alimentación, evitando que los acuicultores sobrealimenten o subalimenten a los peces que están criando.
Situado en este contexto, el objetivo de este proyecto es proporcionar una estimación automática de la longitud de rodaballos que se crían en tanques de acuicultura, definiendo la longitud como su tamaño desde la punta de la cabeza hasta la punta de la cola. Este proyecto es la continuación de otro que se desarrolló en la universidad “Sistema de estimación de la biomasa en piscifactorías mediante imágenes RGB” [1], y que se referenciará en alguna ocasión durante el documento.
El proyecto utiliza un sistema de visión estereoscópica de dos cámaras no sincronizadas entre sí, situadas encima de un tanque del que se quieren medir los peces. De las cámaras se obtienen los vídeos que luego se procesan de forma automática para hallar la longitud de los peces que se encuentran en el tanque. Este proyecto no está pensado para funcionar en tiempo real.
A la conclusión del proyecto se ha obtenido un sistema que obtiene, de forma automática, mediciones de algunos de los rodaballos que han sido captados por el par de cámaras. El resultado se muestra mediante una aplicación de escritorio que toma como entrada un par de imágenes de cámaras previamente calibradas y unos archivos relacionados con esta calibración. La aplicación permite corregir la distorsión de las imágenes y rectificarlas, y después obtener automáticamente la medida de algunos rodaballos, generando información de utilidad para el usuario.
A cerca de las medidas tomadas, resulta complicado cuantificar el error total de los resultados, puesto que no se cuenta con verdad fundamental que tomar como referencia. No obstante, se puede garantizar que el procedimiento propuesto no introduce un error significativo respecto al experimento teórico que se realizó en el anterior trabajo, en el que sí se contaba con verdad fundamental.
Al final se ha obtenido una aplicación de interfaz sencilla y que provee información útil para los trabajadores, que puede servir de utilidad en un ambiente realista a falta de una comprobación de los resultados que los compare con una verdad fundamental.
Abstract:
The project, titled “Automatic detection and sizing of turbots in pisciculture tanks using a stereo vision system”, is framed in the context of aquaculture, it is considered for turbot raise in pisciculture tanks.
In a far developed, global and competitive industry such as aquaculture, companies strive to find a competitive edge that separates them from the rest of the competitors. To do so, they invest time and money into technologic development of their facilities and techniques. In this development, biomass estimation is a crucial topic, since it allows to predict food demand of the farmed fishes, thus avoiding overfeeding or underfeeding the animals.
In this context, the aim of the project is to provide an automatic length estimation of turbot larvae being raised in pisciculture tanks, length being defined as their size from the tip of the head to the tip of the tail. This project serves as a continuation to another that was previously developed in the university “Sistema de estimación de la biomasa en piscifactorías mediante imágenes RGB” [1], which will be referenced during the document occasionally.
The solution uses a stereo vision system of two non-synchronized cameras, placed on top of the tank whose fish are wanted to size. From the cameras we obtain the videos that are later automatically processed to size the fish on the tank. This project does not contemplate real-time measuring.At the end of the project, it has been obtained a system that is able to size, automatically, some of the turbots captured on both cameras. The result is shown through a desktop application that takes a pair of images from the cameras (previously calibrated) and files related to the calibration. The app allows to undistort and rectify the given images, and after automatically size some of the turbots, generating useful information for the user, in addition.
About the results on the measurements, it is difficult to quantify the error on the obtained results, since we do not have ground truth to compare with. Nevertheless, we can grant that the proposed procedure does not introduce a significant error comparing to the experiment studied in the prior work, in which they did have ground truth and they managed to obtain positive results.
At the conclusion of the project, it has been obtained a user application with a friendly interface, that provides useful information and could be used by workers in a real-world scenario, pending to prove the results against a ground truth. Read More