HydroColor

HydroColor เป็นแอปพลิเคชั่นคุณภาพน้ำที่ใช้กล้องดิจิตอลของสมาร์ทโฟนเพื่อตรวจสอบการสะท้อนของแหล่งน้ำตามธรรมชาติ ด้วยการใช้ข้อมูลนี้ HydroColor สามารถประมาณค่าความขุ่นของน้ำ (0-80 NTU) ความเข้มข้นของอนุภาคแขวนลอย (SPM) (g/m^3) และค่าสัมประสิทธิ์การกระเจิงกลับในสีแดง (1/m2) สิ่งสำคัญ: HydroColor ต้องใช้การ์ดสีเทาของช่างภาพ 18% เป็นข้อมูลอ้างอิง การ์ดสีเทามีจำหน่ายทั่วไปตามร้านขายภาพถ่ายและทางออนไลน์ เยี่ยมชมเว็บไซต์สนับสนุนเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการ์ดสีเทา

HydroColor มีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายซึ่งแนะนำผู้ใช้ผ่านคอลเลกชันภาพสามภาพ ได้แก่ ภาพการ์ดสีเทา ภาพท้องฟ้า และภาพน้ำ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด HydroColor จะแตะ GPS, ไจโรสโคป และเข็มทิศของอุปกรณ์เพื่อช่วยผู้ใช้ในการรวบรวมภาพเหล่านี้ หลังจากรวบรวมภาพแล้วก็สามารถวิเคราะห์ได้ทันที ในการวิเคราะห์ภาพ HydroColor จะคำนวณการสะท้อนของผืนน้ำในช่องสี RGB ของกล้อง จากนั้นจะใช้ค่าการสะท้อนแสงเพื่อกำหนดความขุ่นของน้ำในหน่วย NTU (หน่วยความขุ่นแบบเนเฟโลเมตริก)

ข้อมูลจะถูกบันทึกทันทีและสามารถเข้าถึงได้อีกครั้งผ่าน HydroColor หรือดาวน์โหลดลงในคอมพิวเตอร์จากโฟลเดอร์ข้อมูลของ HydroColor ไฟล์ข้อความประกอบด้วยข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการวัด ได้แก่ ละติจูด ลองจิจูด วันที่ เวลา จุดดวงอาทิตย์ ทิศอาซิมุทของดวงอาทิตย์ ทิศทางของโทรศัพท์ ระดับเสียงของโทรศัพท์ ค่าการรับแสง การสะท้อนของ RGB และความขุ่น

มันทำงานอย่างไร:

HydroColor ใช้กล้องเป็นเซ็นเซอร์วัดแสงอย่างง่าย (โฟโตมิเตอร์) ความเข้มของแสงสัมพัทธ์สามารถวัดได้โดยการปรับค่าพิกเซลของกล้องให้เป็นมาตรฐานตามค่าแสง ดังนั้น ช่องสีของกล้องทั้งสามช่อง (RGB: แดง เขียว น้ำเงิน) จึงสามารถวัดความเข้มของแสงในสามภูมิภาคของสเปกตรัมที่มองเห็นได้

ความเข้มของแสงที่วัดได้ในภาพน้ำได้รับการแก้ไขเพื่อให้สะท้อนท้องฟ้าออกจากพื้นผิว (โดยใช้ภาพท้องฟ้า) ภาพน้ำที่ถูกแก้ไขจะให้ความเข้มและสีของแสงที่เล็ดลอดออกมาจากน้ำ ซึ่งถูกทำให้เป็นมาตรฐานโดยการส่องสว่างโดยรอบโดยใช้ภาพการ์ดสีเทา ผลลัพธ์สุดท้ายคือการวัดการสะท้อนของน้ำโดยแทบไม่มีการส่องสว่าง ซึ่งเรียกว่าการสะท้อนจากการรับรู้ระยะไกล ในสมุทรศาสตร์ ดาวเทียมใช้ในการคำนวณผลิตภัณฑ์เดียวกัน (การสะท้อนจากการสำรวจระยะไกล) จากอวกาศ

การสะท้อนกลับเกี่ยวข้องโดยตรงกับปริมาณและประเภทของอนุภาคแขวนลอยในน้ำ การเพิ่มขึ้นของความขุ่น (เช่น ตะกอนแขวนลอย) จะทำให้เกิดการกระเจิงของแสงมากขึ้น และเพิ่มการสะท้อนแสงโดยรวมของน้ำ อนุภาคที่มีเม็ดสี เช่น แพลงก์ตอนพืช (สาหร่าย) จะดูดซับแสงในบริเวณเฉพาะของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ดังนั้น จึงสามารถตรวจจับอนุภาคที่มีเม็ดสีได้โดยการเปรียบเทียบการสะท้อนแสงสัมพัทธ์ในช่อง RGB

วิธีที่ HydroColor ใช้ในการวัดการสะท้อนแสงได้รับการเผยแพร่ในวารสาร Sensors ที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ และหาได้ฟรีทางออนไลน์ (หมายเหตุ: HydroColor ได้รับการอัปเดตเพื่อใช้ข้อมูล RAW จากเซ็นเซอร์กล้องนับตั้งแต่การเผยแพร่นี้):

ลีอู้ ต.; บอส, E. แอป HydroColor: การวัดค่าการสะท้อนและความขุ่นของการรับรู้ระยะไกลเหนือน้ำโดยใช้กล้องสมาร์ทโฟน เซ็นเซอร์ 2018, 18, 256 https://doi.org/10.3390/s18010256