Slik ser et hyperspektralt undervannskamera ut. Ingrid Myrnes Hansen er i ferd med å montere kameraet på en ROV. (Bilde: Ingvil Snøfugl)

ECOTONE

Dette kameraet kan bli det nye ekkoloddet

Avbilding

Undervannshyperspektral avbilding:

  • I det menneskelige øyet har vi tre ulike typer synspigmenter. Disse reagerer på lys i de røde, grønne og blå bølgelengdeområdene.
  • Hyperspektrale kamera kan registrere lysintensiteten innenfor flere hundre forskjellige bølgelengdeintervaller.
  • Forsøk har vist at ulike materialer, planter og dyr har hver sitt «optiske fingeravtrykk» når de blir belyst med hvitt lys. Hyperspektral avbilding fanger opp dette fingeravtrykket.
  • Metoden har de siste ti åra primært blitt brukt i luft, typisk fra fly. Men å ta slike bilder under vann er krevende, fordi lysets egenskaper endres når det passerer gjennom vannet.
  • Ecotone har utviklet teknologi som kalibrerer for dette, gjennom å lage undervannshyperspektrale avbildere med tilpasset belysning og avansert billedprosessering.

TRONDHEIM: Statoil gikk nylig inn på eiersiden i teknologifirmaet Ecotone. De har bidratt til å utvikle teknologien sammen med gründerne og ser for seg å bruke kameraet til habitatkartlegging, miljøovervåkning og inspeksjon av rørledninger og annet utstyr på havbunnen.

– Vi håper at vi med Ecotones teknologi kan automatisere operasjoner som i dag krever mye tid og ressurser, sier forsker i Statoil, Christian Collin-Hansen og utdyper:

– Vi ønsker å gjøre kartlegging og overvåkning av miljø og subsea-infrastruktur så nøyaktig og effektivt som mulig. Denne kamerateknologien kan effektivisere og forbedre kartleggingen av sårbare arter som koraller eller svamper på havbunnen før en boreoperasjon, eller automatisk se om det er rust eller en sjøstjerne som ligger på utsiden av en rørledning. Kanskje kan vi i fremtiden også bruke dette kameraet til å kartlegge helsetilstanden til dyr i områder med olje- og gassvirksomhet, sier han.

Vi hopper tilbake i tid til januar 2008.

Professor Geir Johnsen var da nesten 50 år og reflekterte over livet. Karrieren hadde til da stort sett gått med til grunnforskning.

Se video:  Webkamera på 3000 meters dyp

Kompiser ble gründere

– Jeg ville anvende kunnskapen min på noe konkret. Da dukket gradvis tanken om undervannskameraet opp, sier han og smiler.

Johnsen og hans barndomskompis Nils Fjærvik startet Ecotone i 2010 og siden gikk to andre fagpersoner inn på eiersiden.

Etter flere doktorgrader på hyperspektral avbilding hvor Johnsen var hovedveileder, begynte ting å konkretisere seg. I november 2013 fikk Ecotone med seg Statoil, som nå eier 23 prosent av selskapet.

Denne teknologien stammer fra før 1980 og er vanlig på blant annet satellitter, men da først og fremst til jordobservasjoner.

Forskerne fra Trondheim har videreutviklet teknologien slik at den også kan brukes under vann og at en får et spekter av reflektert lys i hver bildepiksel (hyperspektral avbilding, se faktaboks) som da videre kan brukes til å identifisere arter og objekter automatisk.

Les også: Kartlegger havbunnen i Barentshavet med nytt superkamera

Her skal Ingrid Myrnes Hansen i Ecotone montere kameraet på en ROV. Ingvil Snøfugl

Øyets begrensning

– Øyet vårt oppfatter kun tre farger: rødt, blått og grønt. Vårt undervannshyperspektrale kamera kan se over 400 forskjellige farger og kan derfor ta optiske fingeravtrykk av arter på havbunnen. Vi har stor tro på at vår teknologi kan bli stor internasjonalt, sier Johnsen.

Statoil-forskeren er like optimistisk:

– I dag er det ROV (fjernstyrt undervannsfarkost med kabel til overflaten) som er «arbeidshesten vår» til inspeksjon på havbunnen. ROV brukes blant annet som instrumentbærer til miljøovervåkning generelt, og kartlegging av rørledninger er ett av mange anvendelsesområder mot industriell aktivitet på havbunnen. Problemet med ROV er at man bruker mye tid på kartlegging av forholdsvis små områder. ROVen er også best egnet på grunt vann, sier Collin-Hansen.

Et mål for Johnsen og hans kollegaer i Ecotone er derfor å få kameraet integrert i AUV (frittsvømmende undervannsfarkost). Da kan kartleggingen automatiseres og effektiviseres, og man kan kartlegge større områder enn hva som er mulig i dag.

Miljøkartlegging og overvåkning blir mer nøyaktig og potensielle utslipp kan avverges før skaden har skjedd. En annen fordel med AUV er at den kan dykke dypere, helt ned til under 5000 meters dyp.

Les også: – Det er nærmest som alkymi

På tokt: Ecotone var nylig med NTNU på tokt i Trondheimsfjorden, hvor de testet ut kamerateknologien. Her er gründer Geir Johnsen sammen med Ingrid Myrnes Hansen, som er ansatt i Ecotone. Ingvil Snøfugl

Kan avverge miljøutslipp

– Vi vet at mange utslipp starter med små signaler. Om vi overvåker området kontinuerlig, vil disse signalene plukkes opp med en gang og tiltak kan iverksettes før oljen lekker ut i miljøet. Jo bedre utstyr vi har desto raskere kan vi oppdage potensielle feil, sier Collin-Hansen.

Ecotone har allerede gjennomført et stort kartleggingsarbeid, hvor flere arter på havbunnen er blitt indentifisert og hvor de optiske signaturene er lagret i en database for automatisk gjenkjenning.

Neste steg på veien er å se hvordan de optiske fingeravtrykkene til forskjellige arter forandrer seg med helsetilstand, blant annet ved å studere stressnivå på fastsittende arter som koraller eller svamper på havbunnen.

– Jeg har god tro på at vi får til dette på sikt. Kamerateknologien og programvaren for tolkningsverktøyet må videreutvikles før kameraet blir tilgjengelig på markedet. Når det er gjort, er Statoil interessert i å ta teknologien og tjenestene til Ecotone i bruk. Det er de som er eksperter på å analysere disse dataene, sier Collin-Hansen.

Når det gjelder inspeksjon av rørledninger, har Ecotone kommet ett steg videre. De har allerede gjennomført pilotstudier, som viser at kameraet kan egne seg godt til dette formålet.

– Vår grunntanke var å bruke kameraet til miljøkartlegging og overvåkning. Statoil ivrer etter å bruke teknologien til andre formål også, sier Johnsen.

Les også:  Gamle helikoptre får nytt liv som ubemannede fartøy

Undervannshyperspektralt (UHI) kart av Tautrarevet i Trondheimsfjorden hvor UHI var montert på fjernstyrt undervannsrobot (ROV) for kartlegging av korallrevet. Bildet viser steinkoraller (hvite og orange) og sjøtre (rødt) på Tautrarevet på 100 meters dyp i stummende mørke.Kilde: Ecotone (c) Ecotone

Det nye ekkoloddet

Flere oljeselskaper har fått øynene opp for Ecotones teknologi. Statoil og flere andre oljeselskaper, samt Akvaplan-niva i Tromsø, er med Ecotone i et treårig Petromaks 2-prosjekt som starter i disse dager.

Formålet med prosjektet er å utvikle nye metoder for havbunnskartlegging og miljøovervåking, hvor hyperspektral avbildning anvendes for å sikre en raskere og bedre identifisering av koraller og svamper.

– Fordelen med undervannshyperspektral kamerateknologi er at det er første skritt mot en mer automatisert identifisering, kartlegginging og overvåking av marine ressurser. Ved å sette et slikt kamerasystem på ROV og AUV-er, kan vi kartlegge store områder hvor det er dypt, mørkt og kaldt, sier gründeren.

Ecotone ser for seg bruk av teknologien også under havis og påmontert AUV er alle muligheter åpne for kartlegging av nordområdene.

– Vi har stor tro på at det hyperspektrale kameraet vil være integrert på AUV om to-tre år. Nå skal vi bruke tiden framover til forskning og videreutvikling. Vi ser fram til fortsettelsen og er veldig glade for å ha Statoil med på laget. Det gir trygghet og selvtillit. Vårt kamera kan bli det nye ekkoloddet, avslutter gründer Geir Johnsen.

– Vi har stor tro på at det hyperspektrale kameraet vil være integrert på AUV om to-tre år. Nå skal vi bruke tiden framover til forskning og videreutvikling. Vi ser fram til fortsettelsen og er veldig glade for å ha Statoil med på laget. Det gir trygghet og selvtillit. Vårt kamera kan bli det nye ekkoloddet, avslutter gründer Geir Johnsen.Investerte: Statoil Technology Invest (STI) har investert seks millioner kroner i Ecotone og eier i dag 23 prosent av selskapet. Forsker Christian Collin-Hansen i Statoil er en av de som jobber tett med Ecotone. Ingvil Snøfugl

Les også:

Norsk AUV kan være klar til oljeservice hvor som helst i verden i løpet av et døgn

Håper at denne roboten kan flytte inn på havbunnen

Norge er en stormakt på autonome sjøfarkoster, men en lilleputt på fly