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Uso de la visión artificial para la detección subacuática

Abdelrahman Elgendy

4 minutos de lectura

7 de febrero de 2025

Explore cómo Ultralytics YOLO11 puede mejorar la detección subacuática, la monitorización marina y la inspección de estructuras para obtener soluciones acuáticas más inteligentes.

Los océanos, lagos y ríos del mundo siguen estando en gran parte inexplorados, con más del 80% del océano aún sin observar. Además, se estima que más de 14 millones de toneladas de plástico entran en el océano anualmente, lo que repercute significativamente en los ecosistemas marinos. 

La detección subacuática puede desempeñar un papel importante en las operaciones marinas, desde la investigación científica hasta el mantenimiento de infraestructuras. Sin embargo, los métodos tradicionales de monitorización subacuática se basan en buzos, sónares y vehículos operados a distancia (ROV), que pueden ser costosos, lentos y estar limitados por las condiciones ambientales.

Con los avances en la visión artificial para la detección subacuática, los modelos impulsados por IA como Ultralytics YOLO11 pueden ofrecer un enfoque innovador. Al aprovechar tareas como la detección y el seguimiento de objetos en tiempo real, YOLO11 puede aportar velocidad, precisión y escalabilidad a las aplicaciones subacuáticas. Ya sea para monitorizar la vida marina, inspeccionar estructuras sumergidas o identificar residuos en el fondo del océano, YOLO11 puede ayudar a agilizar las operaciones subacuáticas automatizadas.

En este artículo, exploraremos los retos de la detección subacuática tradicional y cómo los modelos de visión artificial como YOLO11 pueden ayudar a mejorar la eficiencia de los flujos de trabajo en entornos marinos.

Retos en la detección subacuática

A pesar de los avances tecnológicos, la exploración y la monitorización subacuáticas siguen enfrentándose a varios retos:

  • Visibilidad limitada: Las aguas turbias, la poca luz y las partículas en suspensión reducen la visibilidad, lo que dificulta la detección e identificación precisa de objetos.
  • Condiciones ambientales adversas: Las fuertes corrientes, la alta presión y las condiciones impredecibles del agua dificultan las inspecciones manuales y los métodos de monitorización tradicionales.
  • Elevados costes operativos: La realización de estudios e inspecciones subacuáticas requiere equipos costosos, buzos capacitados y un amplio apoyo logístico.
  • Procesamiento lento de datos: Los métodos tradicionales basados en sónar y cámaras a menudo requieren un post-procesamiento, lo que provoca retrasos en la toma de decisiones.

Estos retos ponen de manifiesto la necesidad de soluciones innovadoras. Las soluciones de IA automatizadas y escalables pueden ayudar a mejorar la monitorización subacuática, agilizar las operaciones y mejorar la precisión de los datos.Cómo la IA visual puede mejorar la monitorización marinaLos modelos de visión artificial como YOLO11 pueden aportar precisión, eficiencia y adaptabilidad a las aplicaciones de monitorización marina. Su capacidad para detectar y clasificar objetos en tiempo real la convierte en una herramienta valiosa para el seguimiento de la vida marina, la detección de residuos subacuáticos y la garantía de la seguridad humana en entornos acuáticos.A continuación, se explica cómo se pueden aprovechar las características de YOLO11 en la monitorización marina:

  • Detección en tiempo real: YOLO11 puede procesar imágenes y vídeos subacuáticos a gran velocidad, lo que permite la identificación instantánea de residuos, especies marinas y actividad humana bajo la superficie.

  • Alta precisión: El modelo puede entrenarse para detectar y clasificar especies de peces, contar poblaciones de vida marina e identificar depósitos de residuos con precisión, incluso en entornos subacuáticos complejos.

  • Adaptabilidad personalizada: YOLO11 puede ser entrenado con conjuntos de datos marinos específicos, lo que le permite detectar varias especies de peces, supervisar los cambios en los ecosistemas acuáticos y ayudar en los esfuerzos de conservación.

  • Compatibilidad con Edge AI: El modelo se puede implementar en drones submarinos o sistemas de monitorización remota, lo que lo convierte en un recurso flexible para la vigilancia marina a gran escala, a la vez que optimiza la potencia y los recursos informáticos.

Al integrar YOLO11 en los flujos de trabajo de monitorización marina, los investigadores, los organismos medioambientales y las industrias acuícolas pueden mejorar los esfuerzos de conservación, optimizar la gestión de los recursos marinos y mejorar la seguridad de los buceadores y nadadores.

Aplicaciones prácticas de YOLO11 en entornos submarinos

Ahora que hemos hablado de los retos de la detección submarina y de cómo los modelos de visión artificial como YOLO11 pueden mejorar la monitorización marina, exploremos algunas de sus aplicaciones en el mundo real, donde puede mejorar la eficiencia y la precisión. 

Al aprovechar la detección de objetos, el seguimiento y la clasificación, YOLO11 apoya la investigación marina, las inspecciones submarinas y la monitorización ambiental.

Monitorización de la vida marina

La monitorización de la biodiversidad marina es esencial para la conservación, la acuicultura y las evaluaciones de la salud de los ecosistemas. YOLO11 puede ayudar en los estudios de la vida marina detectando especies de peces en tiempo real. Mediante el análisis de imágenes submarinas, los investigadores pueden identificar los diferentes peces presentes en una zona, lo que les permite evaluar las tendencias de la población y los patrones de migración.

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Fig. 1. YOLO11 detecta con precisión varias especies de peces en un entorno submarino, lo que apoya la monitorización de la biodiversidad marina.

Por ejemplo, YOLO11 también puede contar poblaciones de peces con gran precisión. Esta capacidad es particularmente útil en la pesca y la investigación marina, donde la estimación del número de peces es fundamental para la gestión sostenible. Al automatizar este proceso, YOLO11 proporciona información valiosa sobre los riesgos de la sobrepesca y ayuda a desarrollar mejores estrategias de conservación.

En la acuicultura comercial, el recuento de peces puede ayudar a rastrear los niveles de existencias y optimizar las operaciones de cultivo. Mediante la monitorización continua de las poblaciones de peces, los operadores pueden tomar decisiones informadas sobre la recolección y la repoblación, mejorando la eficiencia en las prácticas de piscicultura.

Detección de residuos submarinos

La contaminación y la acumulación de residuos en océanos, lagos y ríos suponen graves amenazas medioambientales, dañan los ecosistemas marinos y contribuyen a la contaminación del agua. Los modelos de visión artificial como YOLO11 pueden proporcionar un método eficiente para detectar y clasificar los residuos submarinos, lo que permite una limpieza y unos esfuerzos de mitigación más rápidos.

Mediante el montaje de cámaras submarinas o drones integrados con YOLO11, los organismos medioambientales pueden escanear los fondos marinos y las columnas de agua para identificar residuos plásticos, redes de pesca y otros desechos. Estos sistemas basados en la IA ayudan a identificar los puntos críticos de contaminación, garantizando que los esfuerzos de limpieza sean específicos y eficientes.

Al automatizar la detección de residuos submarinos, YOLO11 apoya las iniciativas de limpieza a gran escala, promoviendo ecosistemas acuáticos más saludables.

Inspección de infraestructuras sumergidas

Los puentes, las tuberías, los parques eólicos marinos y los túneles submarinos requieren inspecciones periódicas para garantizar la integridad estructural y la seguridad. Los métodos de inspección tradicionales se basan en buzos o vehículos operados a distancia (ROV), que pueden ser costosos, lentos y arriesgados en entornos submarinos hostiles.

YOLO11 puede permitir la detección automatizada de defectos en estructuras sumergidas. Por ejemplo, las cámaras impulsadas por IA montadas en ROV o drones submarinos pueden identificar grietas, corrosión u otras anomalías estructurales en tuberías y cimientos de puentes. Mediante el uso de la visión artificial para la detección submarina, los equipos de mantenimiento pueden realizar inspecciones más rápidas y precisas sin necesidad de que los buzos realicen tareas de alto riesgo.

Por ejemplo, YOLO11 puede emplearse para analizar imágenes de tuberías submarinas y detectar signos tempranos de daños, lo que ayuda a los ingenieros a evitar fallos costosos. Este enfoque proactivo del mantenimiento de infraestructuras puede mejorar la seguridad y prolongar la vida útil de las estructuras críticas.

Detección de buceadores bajo el agua

La seguridad es una prioridad máxima para la exploración submarina, y YOLO11 puede desempeñar un papel crucial en el seguimiento de los buceadores durante las operaciones en aguas profundas. Mediante el uso de sistemas de monitorización submarina basados en la IA, los investigadores, los equipos de rescate y las empresas de buceo comercial pueden detectar a los buceadores en tiempo real, garantizando que permanezcan seguros.

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Fig. 3. YOLO11 detecta y rastrea a los buceadores en tiempo real, garantizando operaciones de buceo más seguras.

YOLO11 puede implementarse en cámaras submarinas para rastrear el movimiento de los buceadores y contar el personal en las zonas de buceo activas. Además, la monitorización basada en la IA mejora el seguimiento de los buceadores mediante la detección de su presencia en zonas específicas y proporcionando información sobre los patrones de movimiento submarino. Esta capacidad puede contribuir a mejorar las medidas de seguridad al apoyar el conocimiento de la situación y garantizar que los buceadores permanezcan dentro de las zonas operativas designadas.

Al integrar YOLO11 en los sistemas de seguridad submarina, los equipos de buceo pueden mejorar sus medidas de seguridad y mejorar los tiempos de respuesta ante emergencias en entornos de alto riesgo.

Detección de nadadores en piscinas

La detección de nadadores impulsada por IA puede ayudar a mejorar la seguridad en piscinas, especialmente en grandes centros acuáticos o eventos de natación en aguas abiertas. Los modelos de visión artificial como YOLO11 pueden detectar y rastrear a los nadadores, ayudando a los socorristas a supervisar la actividad e identificar situaciones de peligro potenciales de manera más eficiente.

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Fig. 4. YOLO11 identifica y rastrea a los nadadores en tiempo real, mejorando la seguridad en piscinas y entornos de aguas abiertas.

YOLO11 puede ser entrenado para contar nadadores en tiempo real, ayudando a prevenir la sobreocupación y asegurando el cumplimiento de las normas de seguridad. Para eventos deportivos acuáticos a gran escala, los drones impulsados por YOLO11 pueden proporcionar monitorización aérea, rastreando a los nadadores a través de aguas abiertas. Este enfoque de detección de nadadores impulsado por IA mejora las medidas de seguridad, reduciendo los tiempos de respuesta y mejorando la seguridad general en entornos acuáticos.

Beneficios de usar YOLO11 para la detección subacuática

La adopción de la visión artificial para la detección subacuática puede introducir un nuevo nivel de precisión y eficiencia en la monitorización marina. 

Al automatizar tareas como la detección de objetos, la clasificación y el seguimiento, los modelos como YOLO11 pueden significar flujos de trabajo más optimizados y una reducción en la dependencia de las inspecciones manuales. Estos son algunos de los beneficios clave:

  • Mayor eficiencia: La automatización de la monitorización y las inspecciones subacuáticas puede reducir la dependencia de la mano de obra manual, acelerando las operaciones.

  • Precisión mejorada: La detección de objetos en tiempo real de YOLO11 agiliza la recopilación de datos y puede ayudar a minimizar los errores en la identificación.

  • Reducción de costes: Las inspecciones impulsadas por IA pueden reducir la necesidad de costosas operaciones de buceo y los gastos operativos generales.

  • Escalabilidad: Los modelos como YOLO11 se pueden implementar en diversos entornos marinos, desde aguas costeras hasta la exploración de aguas profundas.

  • Impacto ambiental: La mejora de la detección de residuos y la monitorización marina apoya los esfuerzos de conservación y ayuda a proteger los ecosistemas acuáticos.

Conclusiones clave

A medida que la exploración y la monitorización subacuáticas exigen soluciones más eficientes, los modelos de visión artificial como YOLO11 ofrecen avances prácticos. Al automatizar tareas como el seguimiento de la vida marina, la detección de la contaminación y la inspección de infraestructuras, YOLO11 puede permitir flujos de trabajo más inteligentes y apoyar una mejor toma de decisiones en entornos marinos.

Ya sea mejorando la conservación de los océanos, optimizando las inspecciones subacuáticas o ayudando en la exploración de naufragios, YOLO11 demuestra el potencial de la visión artificial para mejorar la detección subacuática. Explore cómo YOLO11 puede contribuir a soluciones marinas más eficaces, una aplicación innovadora a la vez.

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