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FALLSTUDIE
Branche: Maritime Industrie
Produkt: 3,2 MP Phoenix Kamera mit Sony IMX392
Anwendung: KI-gestützte Fischregistrierung
SDK: ROS2 für Linux, Arena SDK
Automatisierte Fangregistrierung für kleine Fischereibetriebe mit LUCID Phoenix Kameras
Kleine Fischereibetriebe stehen vor zunehmend strengeren Berichtspflichten, verfügen jedoch häufig nicht über zuverlässige Werkzeuge zur Gewichtsschätzung des Fangs auf See. Allein in Europa gehören rund 75 % der etwa 70.000 Fischereifahrzeuge zur Kategorie der kleinen Betriebe. Trotz ihrer weiten Verbreitung fehlt diesen Betrieben oftmals der Zugang zu modernen digitalen Lösungen, während die regulatorischen Anforderungen kontinuierlich steigen.
Manuelle Schätzungen sind fehleranfällig, und ungenaue Meldungen können zu erheblichen Strafen und Sanktionen führen. Insbesondere für Betreiber kleiner Boote erzeugt dieses Risiko einen erheblichen psychologischen Druck und Unsicherheit im täglichen Betrieb. Daher wird eine zuverlässige, automatisierte Lösung zur direkten Gewichtsschätzung des Fangs an Bord benötigt.
Herausforderung
Es gab keine kommerziell verfügbaren Lösungen zur Gewichtsschätzung von Fisch ohne physische Waage. Zwar existiert seit Jahren akademische Forschung zur kamerabasierten Gewichtsschätzung, eine erfolgreiche Kommerzialisierung blieb jedoch bislang aus.
Darüber hinaus stellte die Entwicklung eines robusten Bildverarbeitungssystems für den Einsatz auf See, einschließlich rauer nordischer Winterbedingungen, eine erhebliche ingenieurtechnische Herausforderung dar. Das System musste zudem kompakt und flexibel genug sein, um auf kleinen Schiffen mit begrenztem Platzangebot nachgerüstet werden zu können. Parallel dazu war es entscheidend, nicht nur große Datenmengen, sondern qualitativ geeignete Trainingsdaten für robuste Machine-Learning-Modelle zu erfassen, um eine zuverlässige Performance sicherzustellen.
Lösung
Um diese Herausforderungen zu adressieren, entwickelte CatchREG, ein Spin-off von Adigo Mechatronics, ein kompaktes, kamerabasiertes Fangregistrierungssystem, das speziell für kleine Fischereifahrzeuge konzipiert wurde. Ziel des Unternehmens war es, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Erfassung von Fangdaten zu erhöhen, um eine verbesserte Fischereiverwaltung zu unterstützen und gleichzeitig den Meldeaufwand für Fischer zu reduzieren. Der Ansatz von CatchREG basiert auf einem einzigartigen, proprietären Datensatz, der mehrere Fischarten, Gewichtsklassen, Schiffstypen und Anlandeorte umfasst. Dadurch werden automatisierte Schätzungen ermöglicht, die hinsichtlich Genauigkeit mit manuellen Verfahren vergleichbar sind oder diese übertreffen.
Das System erfasst Fische während sie über eine an Bord installierte Rinne geführt werden, und nutzt Computer Vision sowie Machine Learning, um Art, Gewicht und Anzahl jedes einzelnen Fisches in Echtzeit automatisch zu klassifizieren.
Die kompakte Phoenix 2,3 MP Sony IMX392 Kamera von LUCID ist eine zentrale Komponente des CatchREG-Systems und wurde bereits früh in der Entwicklungsphase als unverzichtbares Designelement festgelegt. Die Flexibilität und Robustheit der Phoenix Kamera erwiesen sich insbesondere bei der Optimierung der Kameraposition innerhalb des beengten mechanischen Aufbaus des Geräts als besonders wertvoll.
Die Kamera ist über GigE mit dem Bordcomputer verbunden und bietet dadurch Flexibilität bei der Installation der Verarbeitungshardware innerhalb des Schiffes. Die Bildaufnahme wird durch ein externes Signal ausgelöst und mit dem Beleuchtungssystem von CatchREG synchronisiert. Dadurch werden ausreichend kurze Belichtungszeiten sichergestellt, um schnell bewegte Fische zu erfassen und gleichzeitig scharfe, qualitativ hochwertige Bilder für die Machine-Learning-Analyse bereitzustellen.
Die Kamera wird über einen ROS2-Node mit dem ROS2-Treiber von LUCID gesteuert und ist eng in die Softwarearchitektur von CatchREG integriert. Dieses Setup ermöglicht zuverlässiges Triggering, präzise Synchronisation und Echtzeit-Bildübertragung in einer anspruchsvollen maritimen Umgebung.
Für Endanwender ergeben sich daraus wesentliche Vorteile: ein deutlich reduziertes Risiko von Strafen und Sanktionen sowie ein vereinfachter und zuverlässiger Meldeprozess. CatchREG-Systeme liefern inzwischen routinemäßig Fangschätzungen mit weniger als 2 % Fehler im realen Betrieb. Zudem erhalten Fischer eine Live-Übersicht über ihren Fang und können den Gesamtwert bereits während des Einsatzes prognostizieren, anstatt bis zur Anlandung warten zu müssen.
Fazit
Durch die Kombination robuster Machine-Vision-Hardware mit fortschrittlichen Machine-Learning-Verfahren hat CatchREG eine praxisnahe und kommerziell tragfähige Lösung für eine langjährige Herausforderung kleiner Fischereibetriebe realisiert. Die Integration der Phoenix Kamera von LUCID ermöglicht eine zuverlässige Echtzeit-Fangschätzung unter rauen maritimen Bedingungen. Dadurch können Fischer regulatorische Anforderungen sicher erfüllen und gleichzeitig die Qualität der Fischereidaten für ein nachhaltiges Ressourcenmanagement verbessern.
Weitere Informationen finden Sie unter:
CatchREG
Adigo Mechatronics
Phoenix Kamera Produktseite
