Lyskula fra Sealab Ocean Group har fått navnet Omnisphere og kan levere hele 200.000 lumen.
Lyskula fra Sealab Ocean Group har fått navnet Omnisphere og kan levere hele 200.000 lumen. (Montage: Sealab Ocean Group)

Omnisphere

Ekstremt undervannslys gjør det mulig å ta krystallklare bilder av laksen

200.000 lumen gjør maskinsyn mulig under vann.

I fjor vår møtte Teknisk Ukeblad Sealab Ocean Group for å se på et avansert 4k-undervannskamera. Nå har gründerne bokstavelig talt sett lyset og bygget det som må være et av verdens sterkeste undervannslys.  

– Vi har søkt og lett, men finner ingen andre som har laget et lys på 200.000 lumen og som egner seg for maskinsyn under vann, sier Marković.

Lumen er enheten for lysutbytte og måler handler hvor mye lys som strømmer ut av en lyskilde i alle retninger.

Til sammenligning gir et fjernlys på en personbil et lysutbytte på rundt 3500 lumen. LED-kula utviklet av Sealab Ocean Group er altså et lys som er nesten 60 ganger kraftigere en fjernlyset til en bil.

Bedre om natta

Noe overraskende er det bildene som er tatt med kunstig belysning i totalt mørke som har best teknisk kvalitet.

Lyskulen Omnisphere

Utviklet av Sealab Ocean Group i Trondheim

Lysprosjektet har fått støtte fra Forskningsrådet og er et samarbeid med Sintef Ocean. Budsjettet er på 18 millioner kroner

Lyset, som er satt sammen i Trondheim, inneholder også andre komponenter som er utviklet og bygget i Norge, blant annet 26 microchip fra Atmel 

Undervanns-belysningen gir mulighet for bildebehandling i 3D med en bildekvalitetet som er egnet for maskinsynbasert biometrisk identifikasjon av laks

Både lysposisjon og orientering styres uavhengig av kameraposisjonen. Lyset kan også kommunisere med ett eller flere kameraer

– Vi ser at kvaliteten på bildene er enda bedre nattestid enn om dagen. Dette har sammenheng med at vi har bedre kontroll på lysforholdene. Vi kan se detaljer som gjellelokkhastighet, gapefrekvens og individer som har åpenbare problemer. Men også svært mye flott fisk, sier Marković.

Han sier hovedgrunnen til at de laget det kraftige lyset var å minimere lysrefleksjonen når det er partikler i vannet. Han viser til et eksempel med blending i snøvær når du kjører med fjernlys.

Laksen er heller ikke skapt for å bli belyst av sterke lyskilder på nært hold.

– Da blir bildet utbrent og det er umulig å se om det i hele tatt er en laks du lyser opp, sier han.

Det er en 26 slike led-brikker på en kule. Hver brikke gir 8000 lumen lysutbytte.
Det er en 26 slike led-brikker på en kule. Hver brikke gir 8000 lumen lysutbytte. Foto: SEALAB OCEAN GROUP

Forskningsleder i Sintef Ocean, Leif Magne Sunde, sier nattbildene som er tatt ved hjelp av det nye undervannslyset, er i en klasse for seg selv.

– Når de klarer å gi en like god kvalitet på tre meters dybde som på 20 meters dybde så åpnes det en helt ny verden, sier han.

Sammen med Sealab Ocean Group jobber Sintef Ocean blant annet med et prosjekt der prikkene på gjellelokkene brukes for å identifisere fisk.

– Da er det helt nødvendig å ha en bildekvalitet på dette nivået. Du kan også se ting som svømmehastighet, sårskader og lus, sier han.

Når de klarer å gi en like god kvalitet på tre meters dybde som på 20 meters dybde, så åpnes det en helt ny verden.

Forskningsleder i Sintef Ocean, Leif Magne Sunde

119 millioner bilder

Forskningslederen sier gode undervannsbilder er helt essensielt for å kunne kjøre nye prosjekter under vann i en merd. Å kunne følge med på laksen langt ned i merden der det er bekmørkt åpner også for helt nye studier av fisken.

Samtidig gir det kraftige undervannslyset mulighet for å gjøre observasjoner i deler av døgnet der en tidligere var nødt til å bruke andre teknologier.

Marković sier de så langt har testet lyset i fire uker. Det har resultert i 119 (!) millioner unike laksebilder. 180.000 av disse er tatt 22 meter under vann i totalt mørke.

– Da vi jobbet med dette for bare to år tilbake, kunne laksen like gjerne vært en sild når vi så på opptakene.

Han sier de siden den gang har klart å utvikle en algoritme for å få et velfungerende eksponeringssystem. 

– Det vanskeligste er å ta bilder i et svart hav som i perioder har mye forstyrrelser. Det er mye grums og partikler, og dette stresser både kamera og lys, sier Marković. 

Kjøres i sanntid

En utfordring er hvordan fokuset og eksponeringen skal stilles når det er svært mange laks i bildet.

Far og sønn Milan og Oscar Markovíc startet med å bygge avanserte undervannskameraer. Nå har de laget det som kanskje er verdens sterkeste undervannslys.
Far og sønn Milan og Oscar Markovíc startet med å bygge avanserte undervannskameraer. Nå har de laget det som kanskje er verdens sterkeste undervannslys. Foto: Havard Zeiner

– Vi kjenner ikke til at andre har forsøkt seg på dette. Det vi har laget er et system som kjører i sanntid gjennom hele natten der alle bildene er like gode, sier han. 

Marković opplyser at 200.000 lumen ikke er en lysmengde som skal brukes inne i selve merden, men utenfor for å få en god grunnbelysning.  

Teknisk Ukeblad har sett en video produsert for Marine Harvest der det er brukt 16.000 lumen på rundt 20 meters dybde fra anlegget på Kåholmen ved Hitra i Trøndelag. Bildene er klare uten forstyrrende elementer. Å bruke slikt lys handler også mye om å få fisken til å venne seg til lyset.

Forskningsleder Leif Magne Sunde i Sintef Ocean tror undervannsbildene i kombinasjon med kunstig intelligens og maskinlæring vil bidra til bedre forståelse av fiskens tilstand.

Sunde viser blant annet til at en tidligere kan fange opp ulike utviklingstrekk hos fisken.  Ser en fisk langt nede i merden med lav svømmehastighet, kan en eksempelvis iverksette tiltak tidlig.

: Så langt er det levert fem mindre lyskuler til Marine Harvest. Disse har en styrke på 40 000 lumen hver. Den største kula med 200 000 lumen blir ferdig i juli.
Så langt er det levert fem mindre lyskuler til Marine Harvest. Disse har en styrke på 40.000 lumen hver. Den største kula med 200.000 lumen blir ferdig i juli. Foto: Sealab Ocean Group

– Dette åpner en ny verden for oss forskere også. Det dukker nok også opp mange nye områder som vi ikke har tenkt på i dag, sier Sunde.

Får mer data

For tiden testes lys og tilhørende kameraer på et anlegg ved Hitra sør i Trøndelag. Group manager for Seawater technology i Marine Harvest, Henrik Trengereid, sier optimal belysning under vann muliggjør at de i kombinasjon med maskinlæring kan innhente data døgnet rundt.

– Et slikt lys gjør at vi for eksempel kan foreta datafangst hele døgnet. I dag brukes dagen til fôring, mens kamera ligger ubrukt nattestid. Laksen spiser ikke nødvendigvis om natta, men har du optimal belysning kan vi trolig optimalisere fôring i skumring og i deler av verden hvor sollys i perioder er mangelvare, sier Trengereid.

Kommentarer (9)

Kommentarer (9)