Способ подсчета теплокровных животных с летательного аппаратаПатент на изобретение №: 2193308 Автор: Черноок В.И., Кузнецов Н.В. Патентообладатель: Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М.Книповича Дата публикации: 27 Ноября, 2002 Начало действия патента: 4 Июля, 2000 Адрес для переписки: 183763, г.Мурманск, ул. Книповича, 6, ПИНРО, инженеру по патентно-лицензионной работе Изобретение относится к экологии животных, в частности к способам обнаружения, подсчета и оценки численности животных. Способ предусматривает синхронное использование, дополнительно к ИК- и видеосъемке в широкой полосе обзора, видеосъемки высокого разрешения в узкой полосе обзора. По результатам этих одновременных съемок проводят подсчет тепловых пятен (предполагаемых животных с контрастной и маскирующей окраской) на ИК-снимках и контрастных животных на видеоснимках, выполненных в широкой полосе обзора. Путем вычисления разницы результатов, полученных по ИК- и видеоснимкам, определяют число предполагаемых животных с маскирующей окраской. На ИК-снимке выявленные таким образом животные с контрастной и маскирующей окраской маркируются разными метками, затем каждого отмаркированного животного идентифицируют по видеоснимкам высокого разрешения, выполненным в узкой полосе обзора, определяют количество совпадений и отличий, по которым затем рассчитывают коэффициент для корректировки результатов подсчета численности животных. Способ позволяет увеличить достоверность данных о численности животных. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к экологии животных, в частности к способам обнаружения, подсчета и оценки численности животных, и может быть применено в природоохранных целях, рыбохозяйственной и других отраслях, например, тюленей, белых медведей, оленей и других теплокровных животных. Наиболее близким к заявленному способу является способ подсчета животных с летательного аппарата, включающий одновременную съемку скопления тюленей в широкой полосе обзора в инфракрасном (ИК) и видимом диапазонах, подсчет по инфракрасным снимкам тепловых пятен, подсчет по видеоснимкам видимых взрослых животных с контрастной окраской и определение их детенышей, имеющих маскирующую окраску путем вычитания результата подсчета по видеоснимкам из результата по ИК-снимку (Черноок В.И., Кузнецов Н.В. Методы авиасъемки тюленей. - Мурманск: Изд-во ПИНРО, 1995, с.17-19). Основным недостатком этого способа, взятого за прототип, является недостаточная точность подсчета животных с маскирующей окраской. Из-за наличия тепловых пятен, возникающих после длительной лежки животных на одном месте, пятен грязи, нагреваемых на солнце, и других причин, подсчитываются ложные "животные". Кроме того, из-за обмерзания или намокания животных в плохую погоду, а также в случае вылезания из воды некоторые животные могут быть плохо различимы или не наблюдаемы на ИК-снимках. Это приводит к потере некоторой части животных при их подсчете. Эти факторы действуют в разных направлениях и взаимно компенсируют друг друга, но не полностью. Все зависит от погодных условий, поведения животных и ряда других факторов. Для корректировки данных, полученных таким способам, практикуют подсчет животных на пробных площадках с помощью людей, высаженных с вертолета на места скопления животных, что связано с большими материальными затратами, трудностями осуществления и сложностью в получении одновременных и точных сведений. Целью изобретения является повышение точности подсчета животных. Указанная цель достигается тем, что с летательного аппарата дополнительно производят съемку с высоким разрешением в узкой полосе обзора синхронно со съемкой скопления теплокровных животных в широкой полосе обзора в инфракрасном (ИК) и видимом диапазонах. По инфракрасным снимкам подсчитывают тепловые пятна, а по видеоснимкам подсчитывают видимых животных с контрастной окраской. Количество животных с маскирующей окраской определяют путем вычитания результата подсчета по видеоснимкам из результата подсчета по ИК-снимку. На ИК-снимке выявленные тепловые пятна для животных с контрастной и маскирующей окраской маркируют разными метками. Каждое отмеченное животное на ИК-снимке идентифицируют по видеоснимку с высоким разрешением в узкой полосе обзора и определяют количество совпадений и отличий, по которым рассчитывают коэффициенты для корректировки результатов подсчета животных в широкой полосе обзора. При этом могут быть обнаружены животные, не отмеченные на предыдущих снимках (например, укрытые за торосами или с пониженной температурой поверхности тела из-за наличия снежной корки). Практическое выполнение способа заключается в следующем. При обнаружении скопления животных, например залежек тюленей, производят одновременную авиасъемку в видимой и инфракрасной областях спектра в широкой полосе обзора с углом зрения аппаратуры от 15 до 60o. Одновременно ведут видеосъемку с высоким разрешением в узкой полосе обзора с углом зрения от 3 до 10o таким образом, чтобы различать на полученных изображениях животных с маскирующей окраской. Для проведения работ оборудуют летательный аппарат, например самолет или вертолет, авиасъемочной техникой. Для получения снимков в видимой области спектра используют фотоаппараты или видеокамеры. Предпочтительнее использовать профессиональную аэросъемочную технику. Для получения инфракрасных снимков используют тепловизор с высокой температурной чувствительностью порядка 0,1oС. Оптические системы камер устанавливают соосно, чтобы одновременно снимать одних и тех же животных. Для обследования большей акватории полеты производят галсами. При обнаружении животных и наблюдении их на контрольных мониторах включают аппаратуру записи и регистрации изображений. Изображения записывают на видеокассеты или накопители компьютеров, например жесткие диски, либо регистрируют на фотопленки. Это позволяет затем просматривать и сравнивать снимки одних и тех же мест скопления животных, идентифицировать и маркировать животных на снимках, производить их подсчет. Полученные изображения в процессе анализа и подсчета выводят на экраны мониторов. Подсчет животных на снимках в широкой полосе обзора производят следующим образом. Практически все теплокровные животные (тюлени, олени и другие) хорошо видны на инфракрасных снимках, так как температура поверхности их тела существенно превышает температуру окружающей среды в обычных условиях. Животные наблюдаются на ИК-снимках в виде ярких "горячих" объектов. Подсчитывают количество тепловых пятен, которое принимают за общее количество всех животных (с контрастной и маскирующей окраской) в снятом скоплении. На фотоснимках или видеокадрах в широкой полосе обзора подсчитывают хорошо различимых животных с контрастной окраской. Количество животных с маскирующей окраской получают путем вычитания результата подсчета животных с контрастной окраской из результата подсчета по ИК-снимкам. Каждому такому объекту на ИК-снимке ставят в соответствие ту же область снимка в видимой области спектра с широкой полосой обзора. Тепловые пятна, соответствующие хорошо видимым животным с контрастной окраской, маркируют на ИК-снимке одними метками, а оставшиеся тепловые пятна маркируют на ИК-снимках другими метками. Как правило, эти пятна соответствуют животным, сливающимся с фоном на видеоснимках из-за их маскирующей окраски. Однако из опыта известно, что на ИК-снимках присутствуют тепловые пятна, возникающие после длительной лежки животных на одном месте, а также тепловые пятна из-за нагревания грязи на солнце и в некоторых других случаях. В результате подсчитываются ложные "животные". Кроме того, из-за обмерзания или намокания животных в плохую погоду, а также в случае вылезания из воды некоторые животные с маскирующей окраской могут быть плохо различимы или не наблюдаемы на ИК-снимках. Это приводит к потере некоторой части животных при их подсчете. Эти факторы действуют в разных направлениях и частично компенсируют друг друга. В итоге при подсчете возникает ошибка, величина которой зависит от ряда факторов, таких как погодные условия, поведение животных и другие. Далее отмаркированные тепловые пятна на ИК-снимке сопоставляют с изображениями этих животных на видеоснимках, полученных в узкой полосе обзора. Каждого животного идентифицируют по видеоснимку, т.е. относят его к животным с контрастной или маскирующей окраской, либо относят к небиологическим объектам. В узкой полосе обзора подсчитывают количество (М) проставленных ранее меток для животных с маскирующей окраской, а по результатам идентификации на видеоснимках подсчитывают количество животных с маскирующей окраской (N). По полученным величинам определяют корректирующий коэффициент (К), например, по формуле: K-N/M. Данные подсчета животных с маскирующей окраской в широкой полосе обзора умножают на корректирующий коэффициент (К), тем самым получают более точные результаты оценки численности животных с маскирующей окраской. Поскольку детальной идентификации подвергаются изображения в узкой полосе обзора, это позволяет значительно ускорить и упростить процесс подсчета животных на авиаснимках. Отпадает необходимость закладки контрольных площадок на земле или льду для проверки и корректировки дистанционных данных, что практиковалось раньше и связано со значительными трудностями высадки людей в районе скопления и быстрого подсчета ими животных в момент съемки с воздушного судна. Кроме того, такие наземные работы неизбежно вносят беспокойство в поведение животных, которые прячутся, убегают, а, например, тюлени ныряют в воду. Это приводит к их съемке в неестественных условиях, что сказывается на окончательных результатах проводимых исследований. Дополнительная съемка в узкой полосе обзора с воздушного судна не доставляет дополнительного беспокойства животным. Кроме того, она позволяет собрать на 2-3 порядка большую статистику проб по количеству идентифицированных животных, чем в случае их распознавания в наземных условиях, что повышает достоверность получаемых результатов исследований. Пример. 18 марта 2000 г. с борта самолета-лаборатории АН-26 "Арктика" была произведена авиасъемка щенных залежек гренландского тюленя в Белом море. Самолет был оборудован обычной видеокамерой типа JVC с углом зрения 25o, тепловизором "Малахит" с большим углом зрения и видеокамерой ТК-880Е с узким углом зрения 6o. Съемочные камеры были установлены соосно и смотрели в надир. Самолет производил полет галсами, ориентированными в направлении север-юг, с расстоянием между ними в 10 мин по долготе. Высота полета была 180 м. При появлении тюленей впереди самолета включалась аппаратура записи видеоизображений на видеомагнитофоны, ИК-изображения вводились в компьютер, установленный на борту, и записывались на жесткий диск. По окончании встречаемости тюленей аппаратура регистрации выключалась, самолет разворачивался и ложился на следующий галс встречным курсом. После полета записанные изображения с видеокамеры JVC выводились на экран монитора видеосистемы, а соответствующие им ИК-изображения на экран компьютера. На всех ИК-изображениях было подсчитано 12922 тепловых пятен. На видеоизображениях было подсчитано 7057 взрослых тюленей, которые имеют большие размеры и темную окраску и поэтому хорошо различимы на фоне снежно-ледового покрова. Детеныши тюленей имеют меньшие размеры и светлую окраску и плохо различимы на видеоизображениях (особенно бельки), полученных с широкоугольной камеры. Беря разницу полученных значений, получаем, что количество детенышей составило 5865 особей. Тепловые пятна на ИК-изображении были отмаркированы для взрослых тюленей красными метками, а для детенышей - зелеными. Далее случайно выбранные участки ИК-изображения сопоставлялись с соответствующими участками видеоизображений высокого разрешения, полученными с узкоугольной камеры. Изображения, соответствующие каждому тепловому пятну, идентифицировались как взрослый тюлень или детеныш, либо как объект небиологического происхождения (торосы, похожие на животных, пятна от лежки и т.п.). Общее число тепловых пятен на участках в узкой полосе обзора, отмаркированных как детеныши, составило 331 штук. Из них 324 были идентифицированы как детеныши, а 7 как другие объекты. Кроме того, на видеоизображениях было обнаружено еще 32 детеныша, не отмаркированных на ИК-снимках. Они не были видны на ИК-снимках, т.к. имели слой намерзшего снега на спине или были мокрыми после купания в холодной воде. То есть количество детенышей составило 356. Таким образом, корректирующий коэффициент составил 356/331=1,0755. Умножая ранее подсчитанное количество детенышей на коэффициент, получаем 5865 1,0755=6308. Это и есть более точная оценка общего количества детенышей, имеющих маскирующую окраску на фоне снежно-ледового покрова. Предлагаемый способ позволяет получить данные о численности теплокровных животных с высокой достоверностью, а также с небольшими трудовыми и материальными затратами.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ подсчета теплокровных животных с летательного аппарата, включающий одновременную съемку скопления теплокровных животных в широкой полосе обзора в инфракрасном и видимом диапазонах, подсчет по инфракрасным снимкам тепловых пятен, подсчет по видеоснимкам видимых животных с контрастной окраской и определение животных с маскирующей окраской путем вычитания результата подсчета по видеоснимкам из результата по ИК-снимку, отличающийся тем, что дополнительно одновременно со съемкой в широкой полосе обзора производят съемку с высоким разрешением в узкой полосе обзора, выявленные на ИК-снимке тепловые пятна для животных с контрастной и маскирующей окраской маркируют разными метками, каждого животного, отмаркированного на ИК-снимке, идентифицируют по видеоснимку в узкой полосе обзора, определяют количество совпадений и отличий, по которым рассчитывают коэффициент для корректировки результатов подсчета животных в широкой полосе обзора, и с помощью этого коэффициента корректируют полученные результаты.Популярные патенты: 2142696 Способ выращивания цветочных и декоративных растений в тепличных и домашних условиях ... следующим образом. Установка корнепитателя осуществляется уже в период подкормок. Перед установкой в горшок корнепитатели КП-5 (количество определяется числом растений и количеством необходимых для них корнепитателей) на 8- 10 суток погружают в воду, количество которой достаточно для полного погружения всех корнепитателей. Температура воды 18-25oC. Через 8-10 суток мокрые корнепитатели устанавливают так и в таком количестве, как указано в примере 1. Вода от замачивания корнепитателей используется для полива при разбавлении 1:5. Регулярные подкормки начнутся через 3 - 5 суток после установки и продолжаются 9-15 месяцев в зависимости от схемы установки. Таким же образом были проведены ... 2076594 Установка для промышленного разведения дождевых червей ... субстрата. Установка для промышленного разведения червей работает следующим образом, (нормальный эксплуатационный режим работы): субстрат подготовлен, тоннель заложен субстратом, в субстрат запущена популяция червей). В приемный бункер 2 (фиг.1-5) засыпается подготовленный субстрат 3. В субстрат, находящийся в бункере 2, вводится порция червей 1-3 кг. За бункером 2 (фиг.4) укладывается очередной поддон 7, состоящий из тягового элемента 8, несущих уголков 10, настила из круглого леса 11, закрытого пленочным покрытием 12 и с помощью быстроразъемного соединения в виде шкворня 9 присоединяют к настилу из поддонов 7. Затем посредством домкрата 14 (фиг.11) производят перемещение ... 2229213 Способ регулирования роста зерновых культур ... между факторами внешней среды и активностью отдельных генов или их блоков.Существенными отличиями предлагаемого способа от прототипа является использование препарата Лариксин при экспериментально подобранной оптимальной норме расхода, равной 100-250 мл/т для предпосевной обработки семян и 30-75 мл/га для обработки вегетирующих растений зерновых культур в оптимальные фазы роста, что позволяет стимулировать рост и развитие растений, повысить их устойчивость к фитопатогенам и повысить урожайность зерновых культур. При использовании препарата Лариксин в запредельной дозе (норме расхода) - меньше 100 мл/т для обработки семян или меньше 30 мл/га для обработки вегетирующих растений - ... 2142331 Устройство для гомогенизации и гомогенизирующая головка ... Корпус 14, патрубок 8, отводы 10 и 11, гайки 17, 22, 24, стержень 20, упорный винт 27 без труда изготавливаются на токарном станке. Для изготовления щелевого сопла 15 и упругой пластины 16 потребуется фрезерный станок. Отверстия под отводы 10, 11 и под направляющие 25 выполняются сверлением. Набор такого оборудования имеется в большинстве сельских мастерских. Соединение патрубка 8 с щелевым соплом 15, отводов 10, 11 с корпусом 14 и направляющей пластины 21 со стержнем 20 осуществимо как газосваркой, так и электросваркой. Возможно и клеевое соединение, т.к. гомогенизирующая головка 9 работает при низких давлениях и сравнительно невысоких скоростях движения продукта. ... 2091023 Способ защиты растений от заболеваний, вызванных нематодами ... Следовательно, ДМДП может быть нанесен путем опрыскивания листьев вместо или в дополнение к вышеупомянутому традиционному способу нанесения. Подходящая дозировка при нанесении ДМДП на почву составляет по крайней мере 24 до не более 48 кг/га на 20 см глубины. ДМДП также может быть нанесен путем предварительной обработки семян растений перед посевом. ДМДП является водорастворимым и, следовательно, может быть нанесен без поверхностного активного или диспергирующего агента. Предпочтительная концентрация активного ингредиента и доза нанесения зависят от способа нанесения и типа желаемого эффекта, например, они могут различаться на нематотоксичность и на ингибирование переноса ... |
Еще из этого раздела: 2464769 Машина для прессования тюков с вязальным устройством 2235450 Малогабаритная машина для обескрыливания, очистки и сортирования лесных семян 2054235 Лесопосадочная машина 2160533 Способ профилактики и коррекции транспортного стресса у крупного рогатого скота 2201244 Препарат для защиты животных и растений 2479198 Способ ведения сильнорослых сортов винограда 2024226 Производные s- -тиоакриламидов и композиция для предотвращения или ингибирования роста бактерий 2216908 Комбайн для уборки урожая с кустарников 2157068 Способ управления роением в пчеловодческом хозяйстве 2384048 Способ испытания травяного покрова на пойме малой реки |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||