Ludvision

Cos'è il progetto LUDVISION?

LudVision è un Proof Of Concept per il rilevamento remoto di specie acquatiche invasive utilizzando dati multispettrali acquisiti da droni.

La Ludwigia peploides è una specie originaria del Sud America che invade fiumi, stagni e risaie. Può crescere in acque profonde, come pianta completamente o parzialmente sommersa, e formare mantelli galleggianti. Quando ciò accade, impedisce l’ingresso della luce che colpisce le specie sommerse e blocca le linee d’acqua, compromettendo la navigazione, la pesca e l’uso ricreativo. Compete per lo spazio eliminando le specie autoctone e producendo sostanze che inibiscono la germinazione e la crescita di altre specie.

I dati sono stati acquisiti presso il bacino idrico della diga di Toulica (Zebreira, Portogallo), situato nel bacino idrografico del fiume Aravil, un affluente del Tago. Il set di dati è composto da 962 immagini, catturate ad un’ampia gamma di altezze, condizioni atmosferiche e meteorologiche e in più stagioni. Le immagini sono state catturate con un drone DJI Multispectral 4, dotato di una fotocamera a sei sensori (rosso, verde, blu, bordo rosso e vicino infrarosso, oltre a un normale sensore RGB).

I sensori aggiuntivi ci hanno permesso di generare immagini con due bande aggiuntive (rispetto all’RGB), che si traducono in più informazioni per immagine per l’addestramento del modello. Abbiamo generato la firma spettrale delle specie target, estraendo i valori di riflettanza delle bande. Nella firma spettrale, è chiaro che le due bande extra aggiungono informazioni preziose e significative che il modello può utilizzare durante l’addestramento.

Un modello all’avanguardia esistente è stato pesantemente modificato per adattarsi meglio alla portata del progetto. Il modello modificato è in grado di rilevare la Ludwigia peploides con una precisione fino al 95,5% in un’ampia gamma di altitudini ed è tollerante alla variabilità sia delle condizioni atmosferiche che della luce.

a – dati rilevati in campo, b – predizione del modello, c – sovrapposizione

Il progetto è stato utilizzato con successo in applicazioni reali dal comune di Idanha-a-Nova. È stato effettuato un volo con un drone presso la diga di Toulica e le immagini catturate sono state elaborate dal modello. Il modello produce le immagini in cui la Ludwigia peploides è stata rilevata, nonché le rispettive coordinate estratte dalle immagini. Con l’aiuto del nostro modello, una task force è stata in grado di individuare i luoghi della diga di Toulica in cui era presente la specie e procedere alla relativa rimozione.

Questo progetto è stato sviluppato in collaborazione con UBI (Universidade da Beira Interior) e cofinanziato da NOVA LINCS (UIDB/04516/2020) con il sostegno finanziario di FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia, attraverso fondi nazionali portoghesi.

Dicono di LudVision:

Abbiamo il piacere di segnalare che è stato scritto un articolo sul progetto LudVision, sottoposto ad un’importante rivista scientifica, dove è attualmente in attesa di revisione.

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