HydroColor

HydroColor ialah aplikasi kualiti air yang menggunakan kamera digital telefon pintar untuk menentukan pantulan badan air semula jadi. Menggunakan maklumat ini, HydroColor boleh menganggarkan kekeruhan air (0-80 NTU), kepekatan bahan zarahan terampai (SPM) (g/m^3) dan pekali serakan belakang dalam warna merah (1/m). PENTING: HydroColor memerlukan penggunaan kad kelabu jurugambar 18% sebagai rujukan. Kad kelabu boleh didapati secara meluas di kedai fotografi dan dalam talian. Lawati tapak web sokongan untuk mendapatkan maklumat lanjut tentang kad kelabu.

HydroColor mempunyai antara muka yang mudah digunakan yang membimbing pengguna melalui koleksi tiga imej: imej kad kelabu, imej langit dan imej air. Untuk memastikan hasil terbaik, HydroColor menggunakan GPS, giroskop dan kompas peranti untuk membantu pengguna mengumpulkan imej ini. Selepas imej dikumpulkan, ia boleh dianalisis dengan segera. Dalam analisis imej, HydroColor mengira pantulan badan air dalam saluran warna RGB kamera. Ia kemudian menggunakan nilai pemantulan untuk menentukan kekeruhan air dalam NTU (unit kekeruhan nephelometric).

Data disimpan serta-merta dan boleh diakses semula melalui HydroColor atau dimuat turun ke komputer daripada folder data HydroColor. Fail teks mengandungi maklumat tambahan tentang ukuran termasuk: latitud, longitud, tarikh, masa, zenit matahari, azimut matahari, tajuk telefon, pic telefon, nilai pendedahan, pantulan RGB dan kekeruhan.

Bagaimana ia berfungsi:

HydroColor menggunakan kamera sebagai penderia cahaya mudah (fotometer). Keamatan cahaya relatif boleh diukur dengan menormalkan nilai piksel kamera dengan pendedahan. Oleh itu, tiga saluran warna kamera (RGB: Merah, Hijau, Biru) memberikan ukuran keamatan cahaya dalam tiga kawasan spektrum yang boleh dilihat.

Keamatan cahaya yang diukur dalam imej air diperbetulkan untuk pantulan langit dari permukaan (menggunakan imej langit). Imej air yang diperbetulkan memberikan keamatan dan warna cahaya yang terpancar daripada air. Ini dinormalisasi oleh pencahayaan ambien menggunakan imej kad kelabu. Produk akhir ialah ukuran bebas pencahayaan hampir pantulan air, yang dikenali sebagai pemantulan penderiaan jauh. Dalam oseanografi, satelit digunakan untuk mengira produk yang sama (pantulan penderiaan jauh) dari angkasa.

Pemantulan secara langsung berkaitan dengan jumlah dan jenis zarah terampai di dalam air. Peningkatan kekeruhan (iaitu sedimen terampai) akan menyebabkan penyerakan cahaya yang lebih besar dan meningkatkan pantulan keseluruhan air. Zarah yang mengandungi pigmen, seperti fitoplankton (alga), akan menyerap cahaya di kawasan tertentu dalam spektrum yang boleh dilihat. Oleh itu, pigmen yang mengandungi zarah boleh dikesan dengan membandingkan pemantulan relatif dalam saluran RGB.

Kaedah yang digunakan HydroColor untuk mengukur pantulan telah diterbitkan dalam jurnal peer-reviewed Sensors dan tersedia secara percuma dalam talian (nota: HydroColor telah dikemas kini untuk menggunakan data RAW daripada sensor kamera sejak penerbitan ini):

Leeuw, T.; Boss, E. Apl HydroColor: Pengukuran Di Atas Air bagi Pantulan dan Kekeruhan Penderiaan Jauh Menggunakan Kamera Telefon Pintar. Penderia 2018, 18, 256. https://doi.org/10.3390/s18010256.