Sistemul StereoGeoBox estimează greutatea peștilor în timp real, fără hărți de adâncime complete
Cercetătorii de la Universitatea Sultan Qaboos și instituții colaboratoare au dezvoltat StereoGeoBox, un sistem care estimează dimensiunile și greutatea peștilor fără a genera o hartă completă de adâncime a scenei subacvatice. Rezultatele au fost publicate online pe 23 octombrie 2026, în revista Computers and Electronics in Agriculture.
Estimările precise ale greutății peștilor pot ajuta operatorii din acvacultură să gestioneze hrănirea, să monitorizeze creșterea și să planifice recoltarea. Metodele convenționale de imagistică subacvatică necesită însă o putere de calcul considerabilă și se confruntă adesea cu dificultăți cauzate de reflexii, bule și apă tulbure.
Sistemul folosește două camere sincronizate și inteligența artificială YOLO11 pentru a identifica peștii în imaginile pereche. Adâncimea este apoi calculată din relația geometrică dintre casetele de delimitare detectate. Lungimea și lățimea estimate sunt introduse într-un model de învățare automată XGBoost pentru a prezice greutatea.
Cercetătorii au evaluat sistemul pe tilapia monitorizată timp de 15 luni, în patru etape de creștere: 2, 3, 6 și 15 luni. Au fost utilizate două sisteme de camere stereo, iar măsurătorile manuale au furnizat valorile de referință pentru lungimea, lățimea și greutatea peștilor.
În majoritatea seturilor de date, StereoGeoBox a obținut cele mai mici erori de estimare sau erori apropiate de cele mai mici, comparativ cu metodele convenționale de viziune stereo și cu metodele de adâncime bazate pe învățare, producând totodată mai puține valori aberante. Într-un test controlat cu pești a căror lungime de referință era de 15,30 centimetri, estimarea medie a sistemului a fost de 15,25 centimetri.
Metoda a demonstrat și performanță în timp real. Folosind o cameră FD și o platformă NVIDIA Jetson Thor, sistemul a procesat 25,40 cadre pe secundă, cu o latență de 28,2 milisecunde și o utilizare a memoriei GPU de 17,7 megabaiți.
Testele efectuate în condiții de iluminare variabilă, cu bule de oxigen și apă tulbure au arătat că sistemul își menține o precizie rezonabilă, deși degradarea vizuală severă a redus numărul de măsurători utilizabile.
Prototipul a combinat camere subacvatice, calcul la marginea rețelei și un panou de control bazat pe cloud, permițând înregistrarea și vizualizarea de la distanță a estimărilor privind creșterea peștilor. Studiul nu a demonstrat însă numărarea automată a fiecărui pește sau estimarea independentă a biomasei totale a unei ferme. Deoarece cadrele au fost procesate separat, același pește putea fi observat de mai multe ori. Sunt necesare teste suplimentare pe alte specii și în medii comerciale de acvacultură.
„Estimând adâncimea doar acolo unde sunt detectați peștii, StereoGeoBox reduce cerințele de calcul păstrând viteza și precizia necesare pentru monitorizarea în timp real în acvacultură”, a declarat dr. Said Al-Abri, autorul corespondent de la Universitatea Sultan Qaboos.
Cercetarea a implicat Departamentul de Inginerie Electrică și Calculatoare din cadrul Universității Sultan Qaboos, Universitatea Abdullah Al Salem din Kuweit și Ministerul Agriculturii, Pescuitului și Resurselor de Apă din Oman.
