صناعة
معهد تكنولوجيا المياه - التصوير بالكاميرات الواضحة لقياس تدفقات الأنهار في الليل
تتيح كاميرا EIZO ذات الحساسية العالية للغاية قياس معدلات تدفق الأنهار وسرعاتها حتى في الليل.
يطور معهد تكنولوجيا المياه أنظمة تعتمد على التحليل الرقمي المتقدم وتقنيات الذكاء الاصطناعي المتطورة لقياس معدلات تدفق الأنهار وسرعاتها من خلال الفيديو. يستخدمون كاميرا الفيديو عالية الدقة فائقة الحساسية SSZ-9700 من EIZO لمراقبة الأنهار بوضوح في الليل. سألناهم عن العوامل الحاسمة وعن تجاربهم مع الكاميرا.
 يوشيتادا مينامي، رئيس مجموعة البيئة |
 ماسايوكي تسوجي مدير مجموعة المبيعات |
أخبرنا عن شركتك.
تسوجي: تأسس معهد تكنولوجيا المياه في مارس 2000. ونحن نقدم في المقام الأول خدمات تكنولوجيا أنظمة المعلومات للوقاية من الكوارث والبناء، باستخدام التحليل العددي والتقنيات المتخصصة. ومن بين عملائنا الأساسيين معاهد البحوث الوطنية والجامعات وشركات القطاع الخاص. وما يجعلنا فريدين من نوعنا هو أننا نعمل بشكل وثيق مع الباحثين الجامعيين في اليابان والخارج لتطبيق نماذج التحليل العددي القائمة على أحدث الأبحاث على التطبيقات العملية.
أما بالنسبة للعمل نفسه، فنحن نقدم بشكل أساسي خدمات التحليل العددي وتصميم الأنظمة. ويشمل التحليل العددي الذي نقوم به للأنهار تحليل تدفق المياه، ومحاكاة الأحمال على أرصفة الجسور، ومحاكاة تدفقات الحطام. كما نقوم بمحاكاة جميع أنواع الظواهر الطبيعية الأخرى - بالنسبة للموانئ والمرافئ، يمكننا محاكاة حركة الأمواج مثل تسونامي، والعواصف، والأمواج العالية، فضلاً عن حركة الرواسب. كما يمكننا محاكاة الظروف البيئية مثل جودة المياه والرياح، فضلاً عن تأثيرات النشاط الزلزالي على الهياكل. وكجزء من جهود التخفيف من الفيضانات، نقدم تقديرات للأضرار بناءً على محاكاة الفيضانات ثم ننشئ خرائط المخاطر التي يمكن استخدامها في حالة الإخلاء. وهذا يساعد المجتمعات على إدارة حالات الفيضانات بشكل أفضل الناجمة عن أحداث هطول الأمطار الغزيرة للغاية والتي كانت تتزايد في التكرار والشدة على مدى السنوات القليلة الماضية.
نحن نبني أنظمة مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات عملائنا. وعلى وجه الخصوص، للوقاية الشاملة من الكوارث، نقدم أنظمة للوقاية من الكوارث تجمع بين خبرتنا في التحليل العددي وأنظمة المعلومات للحكومات الوطنية والمحلية. بالإضافة إلى ذلك، نقدم الدعم الفني للتكنولوجيات الناشئة مثل الذكاء الاصطناعي وتحليل الصور ومعالجة البيانات الضخمة والحوسبة الفائقة. كما نقدم تقنيات التصور ثلاثية الأبعاد التي يمكن استخدامها في برامج تعليم الوقاية من الكوارث، مثل محاكاة الكوارث باستخدام الرسوم المتحركة الحاسوبية، ومحاكاة الكوارث العملية القائمة على الواقع المعزز باستخدام الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية، والصور القائمة على الواقع الافتراضي باستخدام شاشات مثبتة على الرأس.
Could you tell us about Hydro-STIV, your flow rate and velocity measurement software?
Tsuji: Hydro-STIV is a system that measures the flow rate and velocity of rivers using video images and water level information. It achieves incredibly accurate measurements by combining the latest STIV* technology developed by Professor Emeritus Ichiro Fujita of Kobe University with our own proprietary AI technology. Traditionally, measuring the flow velocity of a river required dropping floats from a bridge and then measuring the time it took them to travel using a stopwatch or timer. However, this meant that during a flood caused by a typhoon, someone would have to conduct an on-site observation even in the middle of the night, which was a very serious safety issue. With Hydro-STIV, measurements can be made using camera images to measure flow rate and velocity with high accuracy from a safe location, even during flooding or other hazardous conditions.
*Space-time image velocimetry, a technique to measure the surface velocity of rivers and other bodies of water based on video footage
Hydro-STIV Operations Window
Generation of Space-Time Image (STI) from video images.
Why did you choose EIZO’s SSZ-9700 ultra-high sensitivity camera and how have you been using it?
Tsuji: The main purpose of monitoring river flows is to determine the flow rate, the likelihood of flooding, and other data when rivers swell due to heavy rainfall, which in turn can be used to understand the upper limits of what these rivers can handle or must handle. This information is also used to predict river flooding and to help improve river infrastructure. This means that it’s absolutely essential to take measurements when it rains, especially when flooding peaks. However, flow rates often peak overnight and it’s critical that the camera captures clear video for measurement under these conditions. Of course, rivers get extremely dark in these situations, and ordinary cameras just aren’t up to the task of capturing video that we can use for measurement. In our search for a better option, we came across EIZO’s ultra-high sensitivity camera.
Minami: We sometimes use video from far-infrared cameras for night measurements, but far-infrared cameras are expensive, hard to get, and don’t have a very high resolution. So, the resolution just isn’t sufficient for measuring the surface of the water from a distance. With conventional cameras, we could use extensive lighting equipment to capture images at night, but this is not always feasible depending on the environment. We felt that EIZO’s ultra-high sensitivity camera could be a solution to this.
 |
 |
What impact did it have once installed?
مينامي: من أجل إجراء القياسات باستخدام لقطات الفيديو، من الضروري التقاط تدفق سطح النهر، ولكن بدون أي نوع من معدات الإضاءة في الليل، لا تلتقط الكاميرات التقليدية سوى مقاطع فيديو في الظلام الدامس. عندما أجرينا اختبار تشغيل باستخدام كاميرا EIZO ذات الحساسية الفائقة، وجدنا أننا تمكنا من التقاط حتى أدق الحركات على سطح النهر، حتى في ظلام الليل. بعبارة أخرى، تمكنا من الحصول على نوع الفيديو الذي نحتاجه لقياس سرعة التدفق. بفضل دقة الفيديو عالية الدقة الكاملة وعدسة التكبير المدمجة، يمكننا قياس الأنهار العريضة أو وضع الكاميرا على مسافة أبعد، مما يسمح باستخدام Hydro-STIV في مجموعة أوسع من الظروف.
تسوجي: نتلقى الكثير من الاستفسارات من العملاء حول تصوير الفيديو في الليل. لقد ساعدنا تقديم الاقتراحات والنصائح المحددة بشأن ظروف المراقبة المثالية، مثل مدى الظلام الذي يمكن أن تكون عليه البيئة لالتقاط الفيديو بواسطة كاميرا فائقة الحساسية، في اكتساب ثقة عملائنا.
مقارنة بين الكاميرا التقليدية والكاميرا ذات الحساسية العالية.
مثال لنتائج قياس سرعة التدفق باستخدام مقطع فيديو تم التقاطه بواسطة كاميرا SSZ-9700 فائقة الحساسية
ما هي آفاق شركتكم لمستقبل أعمال أنظمة قياس معدل التدفق وسرعة التدفق؟
تسوجي: تم تصميم جهاز Hydro-STIV الخاص بنا ليس فقط لضمان سلامة الأشخاص الذين يقومون بإجراء القياسات، بل وأيضًا للمساهمة في سلامة المجتمعات المحيطة من خلال توفير معلومات حيوية. في الحياة اليومية، نادرًا ما نولي اهتمامًا كبيرًا لمعدل تدفق الأنهار أو سرعتها، لكن هذه القياسات اليومية تساعد في الحفاظ على سلامتنا جميعًا. وكما فعلنا مع كاميرا EIZO ذات الحساسية الفائقة، سنواصل العمل على تحسين النظام باستخدام أحدث التقنيات لجعله أسهل في الاستخدام، وفي النهاية المساهمة في مجتمع آمن حيث يمكن مراقبة حالة الأنهار بدقة في أي وقت وفي أي مكان.
ماسايوكي تسوجي (يسار) ويوشيتادا مينامي (يمين)، معهد تكنولوجيا المياه، أوساكا (المقر الرئيسي)
شكر خاص:
شركة معهد تكنولوجيا المياه المحدودة.
الموقع الإلكتروني: https://hydrosoken.co.jp/en/
نبذة عن معهد تكنولوجيا المياه
تجمع شركة Hydro Technology Institute Co., Ltd. بين تكنولوجيا التحليل الرقمي المتقدمة وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات المتطورة لتقديم حلول شاملة في مجالات البنية التحتية الاجتماعية والوقاية من الكوارث وحماية البيئة والعلوم. بالإضافة إلى مقرها الرئيسي في أوساكا، تمتلك الشركة فروعًا في طوكيو وكيوشو، وتجري أبحاثًا مشتركة بالتعاون مع الجامعات الرائدة في اليابان والخارج، وكذلك مع مؤسسات بحثية أخرى.
