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Hydro Technology Institute

Immagini chiare della telecamera per misurare i flussi fluviali di notte

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L'Hydro Technology Institute sviluppa sistemi il cui cuore è costituito da analisi numeriche avanzate e tecnologie AI all'avanguardia per misurare la portata e la velocità dei fiumi tramite video. L'istituto utilizza la videocamera HD ad altissima sensibilità SSZ-9700 di EIZO per monitorare da vicino i fiumi di notte. Abbiamo chiesto quali sono stati i fattori decisivi per l'acquisto e quali sono state le loro esperienze con la videocamera.

Intervista all'Istituto di tecnologia idroelettrica

Raccontaci qualcosa della tua azienda

Tsuji: L'Hydro Technology Institute è stato fondato nel marzo 2000. Forniamo principalmente servizi di tecnologia dei sistemi informativi per la gestione dei disastri e l'ingegneria civile, utilizzando analisi numeriche e tecnologie specializzate. I nostri principali clienti sono istituti di ricerca nazionali, università e aziende private. Ciò che ci rende unici è che lavoriamo a stretto contatto con ricercatori universitari in Giappone e all'estero per applicare i modelli di analisi numerica, basati sulle ultime ricerche, alle applicazioni pratiche.

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Yoshitada Minami

Responsabile del Gruppo Ambiente

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Masayuki Tsuji

Responsabile del gruppo vendite

Per quanto riguarda il lavoro vero e proprio, forniamo principalmente analisi numeriche e servizi di progettazione di sistemi. Le analisi numeriche che eseguiamo per i fiumi comprendono l'analisi della portata d'acqua, la simulazione del carico dei piloni dei ponti e la simulazione di flussi detritici. Simuliamo anche ogni tipo di altro fenomeno naturale: per i porti possiamo simulare l'azione delle onde, come tsunami, mareggiate e onde alte, nonché il movimento dei sedimenti. Possiamo anche simulare le condizioni ambientali, come la qualità dell'acqua e il vento, e gli effetti dell'attività sismica sulle strutture. Nell'ambito delle misure di protezione dalle inondazioni, produciamo stime dei danni basate su simulazioni di inondazioni e quindi mappe di pericolosità che possono essere utilizzate in caso di evacuazione. Questo aiuta le comunità a gestire meglio le situazioni di inondazione causate da precipitazioni estremamente intense, che negli ultimi anni sono diventate più frequenti e gravi.

Costruiamo sistemi su misura per le esigenze dei nostri clienti. In particolare, per una gestione completa delle catastrofi, forniamo alle autorità nazionali e locali sistemi di gestione delle catastrofi che combinano la nostra esperienza nell'analisi numerica e nei sistemi informativi. Inoltre, forniamo supporto tecnico per le nuove tecnologie come l'intelligenza artificiale, l'analisi delle immagini, l'elaborazione dei Big Data e il supercalcolo. Offriamo anche tecnologie di visualizzazione 3D che possono essere utilizzate nei programmi di educazione alla gestione dei disastri, come simulazioni in computer grafica di disastri, simulazioni pratiche di disastri basate su AR con smartphone o tablet e immagini basate su VR con display montati sulla testa.

Idro-STIV

Ci parlate del vostro software di misura di portata e velocità?

Tsuji: Hydro-STIV è un sistema che misura la portata e la velocità dei fiumi utilizzando immagini video e informazioni sul livello dell'acqua. Combinando la più recente tecnologia STIV*, sviluppata dal professore emerito Ichiro Fujita dell'Università di Kobe, con la nostra tecnologia AI proprietaria, si ottengono misurazioni incredibilmente precise. In precedenza, per misurare la velocità del flusso di un fiume, i nuotatori dovevano essere lasciati cadere da un ponte e poi usare un cronometro o un timer per misurare il tempo di percorrenza. Tuttavia, ciò significava che in caso di inondazione causata da un tifone, era necessario effettuare un'osservazione sul posto, anche nel cuore della notte, il che poneva un serio problema di sicurezza. Con Hydro-STIV, le misurazioni possono essere effettuate utilizzando le immagini delle telecamere per misurare la portata e la velocità con elevata precisione da un luogo sicuro, anche durante le inondazioni o altre condizioni pericolose.

*Velocimetria d'immagine spazio-temporale, una tecnica per misurare la velocità superficiale di fiumi e altri corpi idrici basata su registrazioni video

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Finestra operativa Hydro-STIV

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Generazione di un'immagine spazio-temporale (STI) da immagini video

EIZO SSZ-9700 in uso

Perché avete scelto questa fotocamera ad altissima sensibilità?

Tsuji: Lo scopo principale del monitoraggio dei flussi fluviali è quello di determinare la portata, la probabilità di inondazioni e altri dati quando i fiumi si ingrossano a causa di forti precipitazioni. Questo, a sua volta, può essere utilizzato per capire i limiti superiori di ciò che questi fiumi possono o devono gestire. Queste informazioni vengono utilizzate anche per prevedere le inondazioni e migliorare le infrastrutture fluviali. Ciò significa che è indispensabile effettuare le misurazioni quando piove, soprattutto quando le piene sono al culmine. Tuttavia, i flussi spesso raggiungono il picco di notte, per cui è importante che la telecamera riprenda video chiari per le misurazioni in queste condizioni. Naturalmente, in queste situazioni, i fiumi diventano estremamente bui e le normali telecamere non sono in grado di catturare video da utilizzare per le misurazioni. Alla ricerca di una soluzione migliore, ci siamo imbattuti nella telecamera ad altissima sensibilità di EIZO.

Minami: A volte utilizziamo i video delle telecamere all'infrarosso lontano per le misurazioni notturne, ma le telecamere all'infrarosso lontano sono costose, difficili da reperire e non hanno una risoluzione molto elevata. Quindi la risoluzione non è sufficiente per misurare la superficie dell'acqua a distanza. Con le telecamere convenzionali, potremmo scattare foto notturne con un'ampia attrezzatura di illuminazione, ma questo non è sempre possibile a seconda dell'ambiente. Abbiamo pensato che la fotocamera ad altissima risoluzione di EIZO potesse essere una soluzione a questo problema.

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Quali effetti ha avuto dopo l'installazione?

Minami: Per le misurazioni che utilizzano le riprese video, è importante catturare il flusso della superficie del fiume, ma senza un qualche tipo di illuminazione notturna, le telecamere convenzionali possono catturare solo video neri come la pece. Durante un test con la telecamera EIZO ad alta sensibilità, abbiamo scoperto che potevamo catturare anche i più piccoli movimenti sulla superficie del fiume al buio. In altre parole: Siamo riusciti a catturare il tipo di video necessario per misurare la velocità del flusso. Grazie alla risoluzione video Full HD e all'obiettivo zoom integrato, possiamo misurare fiumi ampi o posizionare la telecamera più lontano, rendendo Hydro-STIV più versatile.

Tsuji: Riceviamo molte richieste dai clienti per la registrazione video notturna. Potendo offrire suggerimenti e consigli specifici sulle condizioni ottimali di visione, come ad esempio quanto può essere buio un ambiente per la ripresa di una telecamera ad altissima sensibilità, abbiamo guadagnato la fiducia dei nostri clienti.

Scatto notturno

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Esempio di misurazione della velocità del flusso utilizzando le registrazioni video della telecamera ad alta sensibilità SSZ-9700

Sistemi di misurazione della portata e della velocità del flusso

Quali sono le prospettive future della vostra azienda in questo settore?

Tsuji: Il nostro Hydro-STIV è stato progettato non solo per garantire la sicurezza delle persone che effettuano le misurazioni, ma anche per contribuire alla sicurezza delle comunità circostanti fornendo informazioni importanti. Nella vita di tutti i giorni, raramente prestiamo attenzione alla portata o alla velocità dei fiumi, ma queste misurazioni quotidiane contribuiscono alla sicurezza di tutti noi. Come per la telecamera ad alta sensibilità di EIZO, continueremo a migliorare il sistema utilizzando le tecnologie più recenti per renderlo ancora più facile da usare e, in ultima analisi, contribuire a una società più sicura in cui le condizioni dei fiumi possono essere monitorate con precisione in qualsiasi momento e ovunque. 

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Informazioni sull'Istituto di tecnologia idroelettrica

Hydro Technology Institute Co., Ltd. combina una tecnologia avanzata di analisi numerica con una tecnologia di informazione e comunicazione all'avanguardia per fornire soluzioni complete nei settori delle infrastrutture sociali, della gestione dei disastri, della protezione ambientale e della scienza. Oltre alla sede centrale di Osaka, l'azienda ha filiali a Tokyo e Kyushu e conduce ricerche congiunte in collaborazione con le principali università giapponesi e straniere e con altri istituti di ricerca.

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