HydroColor

HydroColor는 스마트폰의 디지털 카메라를 사용하여 자연 수역의 반사율을 결정하는 수질 애플리케이션입니다. HydroColor는 이 정보를 사용하여 물 탁도(0-80 NTU), 부유 입자상 물질(SPM) 농도(g/m^3) 및 빨간색의 후방 산란 계수(1/m)를 추정할 수 있습니다. 중요: HydroColor에서는 18% 사진 작가 그레이 카드를 참조로 사용해야 합니다. 그레이 카드는 사진관과 온라인에서 널리 구입할 수 있습니다. 그레이 카드에 대한 자세한 내용을 보려면 지원 웹사이트를 방문하세요.

HydroColor에는 그레이 카드 이미지, 하늘 이미지, 물 이미지의 세 가지 이미지 컬렉션을 사용자에게 안내하는 사용하기 쉬운 인터페이스가 있습니다. 최상의 결과를 보장하기 위해 HydroColor는 장치의 GPS, 자이로스코프 및 나침반을 활용하여 사용자가 이러한 이미지를 수집하도록 돕습니다. 이미지가 수집되면 즉시 분석할 수 있습니다. 이미지 분석에서 HydroColor는 카메라의 RGB 색상 채널에서 수역의 반사율을 계산합니다. 그런 다음 반사율 값을 사용하여 NTU(네펠로메트릭 탁도 단위) 단위로 물의 탁도를 결정합니다.

데이터는 즉시 저장되며 HydroColor를 통해 다시 액세스하거나 HydroColor의 데이터 폴더에서 컴퓨터로 다운로드할 수 있습니다. 텍스트 파일에는 위도, 경도, 날짜, 시간, 태양 천정, 태양 방위각, 전화 제목, 전화 피치, 노출 값, RGB 반사율 및 탁도를 포함한 측정에 대한 추가 정보가 포함되어 있습니다.

작동 방식:

HydroColor는 카메라를 간단한 광 센서(광도계)로 사용합니다. 노출에 따라 카메라 픽셀 값을 정규화하여 상대 광도를 측정할 수 있습니다. 따라서 카메라의 세 가지 색상 채널(RGB: 빨간색, 녹색, 파란색)은 가시 스펙트럼의 세 가지 영역에서 빛의 강도를 측정합니다.

물 이미지에서 측정된 빛의 강도는 표면의 하늘 반사에 대해 보정됩니다(하늘 이미지 사용). 보정된 물 이미지는 물에서 나오는 빛의 강도와 색상을 제공합니다. 이는 그레이 카드 이미지를 사용하여 주변 조명으로 정규화됩니다. 최종 제품은 원격 감지 반사율로 알려진 물 반사율에 대한 조명에 거의 독립적인 측정값입니다. 해양학에서는 위성을 사용하여 우주에서 동일한 생성물(원격 감지 반사율)을 계산합니다.

반사율은 물에 부유하는 입자의 양과 유형과 직접적인 관련이 있습니다. 탁도(즉, 부유 퇴적물)가 증가하면 빛이 더 많이 산란되고 물의 전반적인 반사율이 증가합니다. 식물성 플랑크톤(조류)과 같은 색소를 함유한 입자는 가시광선 스펙트럼의 특정 영역에서 빛을 흡수합니다. 따라서 안료가 포함된 입자는 RGB 채널의 상대 반사율을 비교하여 감지할 수 있습니다.

HydroColor가 반사율을 측정하는 데 사용하는 방법은 동료 검토 저널인 Sensors에 게시되었으며 온라인에서 무료로 사용할 수 있습니다(참고: HydroColor는 이 게시 이후 카메라 센서의 RAW 데이터를 사용하도록 업데이트되었습니다).

리우, T.; Boss, E. HydroColor 앱: 스마트폰 카메라를 사용한 원격 감지 반사율 및 탁도의 수중 측정. 센서 2018, 18, 256. https://doi.org/10.3390/s18010256.