HydroColor - гэта праграма для кантролю якасці вады, якая выкарыстоўвае лічбавую камеру смартфона для вызначэння каэфіцыента адлюстравання прыродных вадаёмаў. Выкарыстоўваючы гэтую інфармацыю, HydroColor можа ацаніць мутнасць вады (0-80 NTU), канцэнтрацыю ўзважаных часціц (SPM) (г/м^3) і каэфіцыент зваротнага рассейвання ў чырвоным колеры (1/м). ВАЖНА: HydroColor патрабуе выкарыстання 18% шэрай карты фатографаў у якасці эталона. Шэрыя карты шырока даступныя ў фотакрамах і ў Інтэрнэце. Наведайце вэб-сайт падтрымкі для атрымання дадатковай інфармацыі аб шэрых картах.
HydroColor мае просты ў выкарыстанні інтэрфейс, які накіроўвае карыстальнікаў праз калекцыю з трох відарысаў: відарыс шэрай карты, відарыс неба і відарыс вады. Для забеспячэння найлепшых вынікаў HydroColor выкарыстоўвае GPS, гіраскоп і компас прылады, каб дапамагчы карыстальнікам збіраць гэтыя выявы. Пасля збору малюнкаў іх можна неадкладна прааналізаваць. Пры аналізе малюнкаў HydroColor разлічвае каэфіцыент адлюстравання вадаёма ў каляровых каналах RGB камеры. Затым ён выкарыстоўвае значэнні каэфіцыента адлюстравання для вызначэння мутнасці вады ў NTU (нефеламетрычныя адзінкі мутнасці).
Дадзеныя імгненна захоўваюцца, і да іх можна зноў атрымаць доступ праз HydroColor або загрузіць на камп'ютар з тэчкі дадзеных HydroColor. Тэкставы файл змяшчае дадатковую інфармацыю аб вымярэнні, уключаючы: шырату, даўгату, дату, час, сонечны зеніт, азімут сонца, напрамак тэлефона, кут тэлефона, значэнні экспазіцыі, каэфіцыент адлюстравання RGB і мутнасць.
Як гэта працуе:
HydroColor выкарыстоўвае камеру як просты датчык святла (фатометр). Адносную інтэнсіўнасць святла можна вымераць шляхам нармалізацыі значэнняў пікселяў камеры па экспазіцыі. Такім чынам, тры каляровыя каналы камеры (RGB: чырвоны, зялёны, сіні) забяспечваюць вымярэнне інтэнсіўнасці святла ў трох абласцях бачнага спектру.
Інтэнсіўнасць святла, вымераная на здымку вады, скарэкціравана з улікам адлюстравання неба ад паверхні (з выкарыстаннем здымка неба). Выпраўленая выява вады забяспечвае інтэнсіўнасць і колер святла, які зыходзіць ад вады. Гэта нармалізуецца навакольным асвятленнем з дапамогай відарыса шэрай карты. Канчатковы прадукт - амаль незалежная ад асвятлення мера адлюстравання вады, вядомая як аддаленае адлюстраванне. У акіянаграфіі спадарожнікі выкарыстоўваюцца для вылічэння таго ж прадукту (каэфіцыента адлюстравання дыстанцыйнага зандзіравання) з космасу.
Каэфіцыент адлюстравання напрамую залежыць ад колькасці і тыпу ўзважаных часціц у вадзе. Павелічэнне мутнасці (г.зн. узважаных адкладаў) выкліча большае рассейванне святла і павялічыць агульны каэфіцыент адлюстравання вады. Часціцы, якія змяшчаюць пігменты, такія як фітапланктон (багавінне), будуць паглынаць святло ў пэўных абласцях бачнага спектру. Такім чынам, часціцы, якія змяшчаюць пігмент, можна выявіць шляхам параўнання адноснага адлюстравання ў каналах RGB.
Метад, які HydroColor выкарыстоўвае для вымярэння каэфіцыента адлюстравання, быў апублікаваны ў рэцэнзаваным часопісе Sensors і знаходзіцца ў вольным доступе ў інтэрнэце (заўвага: пасля гэтай публікацыі HydroColor быў абноўлены для выкарыстання даных RAW з датчыка камеры):
Леў, Т.; Бос, Э. Прыкладанне HydroColor: Вымярэнне аддаленага зандзіравання каэфіцыента адлюстравання і мутнасці над вадой з дапамогай камеры смартфона. Датчыкі 2018, 18, 256. https://doi.org/10.3390/s18010256.