Wasserkraftwerke müssen für Fische passierbar sein, um die Fischwanderung zu ermöglichen. Gemäss dem Gewässerschutzgesetz muss die Wirksamkeit solcher Fischpässe oder Fischaufstiegshilfen nachgewiesen werden. Zu diesem Zweck wurden die Fische bisher in einem manuellen Verfahren erfasst. Um die Effizienz und Skalierbarkeit zu verbessern, hat die BKW in Zusammenarbeit mit Helbling einen Algorithmus zur automatisierten Erfassung der Fischanwesenheit mit Bestimmung von Grösse und Anzahl der Fische entwickelt. Der Algorithmus erstellt täglich einen statistischen Bericht mit Anzahl und Grösse der erkannten Fische.
Dienstleistungen
Technologien
Eckdaten
- Steigerung der Effizienz und Skalierbarkeit
- Erkennung von Fischen mit 96 % Sensitivität und 98 % Spezifität
- Automatische Erstellung von Tagesstatistiken
- Problemverständnis, Datenaufbereitung, Algorithmusentwicklung, Evaluation und Inbetriebnahme
Unser Beitrag
- Auswahl der geeigneten Bildverarbeitungsmethode (regelbasierter Algorithmus vs. künstliche Intelligenz)
- Beurteilung des bildgebenden Systems und Empfehlungen zur Verbesserung
- Manuelle Annotation von >4000 Bildern für das Training und die Evaluation
- Entwicklung eines neuronalen Netzes auf der Grundlage der YOLOv5-Architektur
- Statistische Auswertung der Erkennungsleistung
- Unterstützung bei der Integration in das Zielsystem
Ergebnis
- Ein Bildverarbeitungssystem ersetzt die mühsame manuelle Inspektion
- Das Vorhandensein von Fischen in einem Bild wird mit einer Sensitivität von 96 % und einer Spezifität von 98 % erkannt
- Erkannte Fische werden in 6 Größengruppen eingeteilt
- Die Ergebnisse werden in einer Datei zusammengefasst und es werden automatisch Tagesstatistiken erstellt
- Der Fischerkennungsalgorithmus wird auf einem Linux-System eingesetzt
- Liste der empfohlenen Hardware-Modifikationen, einschließlich Beleuchtungsart, Kameraanordnung und Bildgebungsparameter
