MarineSitu transforma la monitorización submarina con Ultralytics YOLO

La supervisión de los entornos submarinos y los sistemas de energía marina no es fácil, pero es esencial para comprender cómo interactúa esta infraestructura con el ecosistema circundante y garantizar que funcione de forma segura sin dañar la fauna y la flora. Tradicionalmente, los investigadores han tenido que examinar manualmente horas de imágenes submarinas, una tarea que se ve dificultada aún más por las condiciones de turbidez, las fuertes corrientes y la visibilidad irregular.

MarineSitu ayuda a investigadores y organizaciones a supervisar y comprender los entornos submarinos mediante cámaras de alta resolución, visión artificial, sonares de imagen, sensores medioambientales y modelos de aprendizaje automático. Por ejemplo, utilizando YOLO Ultralytics , sus sistemas pueden identificar y track mientras se mueve alrededor de las turbinas mareomotrices y otras infraestructuras de energía marina.

Monitorización marina más inteligente gracias a la innovación en IA

Fundada en 2016, MarineSitu tiene su origen en la investigación realizada en el Pacific Marine Energy Center (PMEC) y el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad de Washington. En la actualidad, colabora con organizaciones como el Departamento de Energía de los Estados Unidos y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos.

A través de plataformas como SaltySuite™, MarineSitu integra sus sistemas de hardware diseñados específicamente, que incluyen cámaras, sonares e hidrófonos, con modelos de detección basados en inteligencia artificial para supervisar y analizar entornos submarinos complejos. En concreto, mediante la aplicación de tareas de visión artificial, como la detección de objetos (localización e identificación de animales u objetos individuales dentro de una imagen), la clasificación de imágenes (asignación de una etiqueta a toda una imagen en función de su contenido) y el seguimiento de objetos (seguimiento de los objetos detectados a lo largo de fotogramas consecutivos para analizar su movimiento), MarineSitu proporciona información en tiempo real que sirve de apoyo a la investigación en materia de energía marina, pesca y medio ambiente.

Por qué la monitorización submarina es más difícil de lo que parece

La monitorización de los entornos marinos es mucho más difícil que la observación de las condiciones en tierra. La visibilidad puede disminuir sin previo aviso, las fuertes corrientes desplazan los equipos y el crecimiento marino puede ocultar rápidamente las cámaras y los sensores. Las condiciones pueden cambiar de una hora a otra, lo que dificulta la recopilación de datos de forma sistemática.

Para los investigadores y los operadores energéticos, esto supone un gran obstáculo. Los proyectos pueden generar cientos de terabytes de datos de vídeo, sonar y acústicos, lo que hace que la revisión manual sea lenta y poco práctica.

Los sitios oceánicos remotos se enfrentan a obstáculos adicionales, como el ancho de banda limitado, lo que dificulta el envío de archivos de vídeo de gran tamaño a la nube. Esto aumenta los costes operativos y plantea problemas de seguridad de los datos.

Para resolver estos retos, MarineSitu utiliza un enfoque de inteligencia artificial de vanguardia que procesa los datos directamente en hardware submarino, en lugar de depender de transferencias en la nube. Esto permite la detección en tiempo real de eventos relacionados con la fauna y el medio ambiente, reduce la cantidad de datos que los investigadores deben revisar y mantiene la fiabilidad de la monitorización incluso en condiciones oceánicas impredecibles y con poco ancho de banda.

Detección submarina en tiempo real medianteYOLO Ultralytics

MarineSitu despliega sus sistemas de monitorización alrededor de infraestructuras submarinas exigentes, incluyendo turbinas mareomotrices, puertos, instalaciones de investigación y observatorios medioambientales a largo plazo, para capturar cómo interactúa la vida marina con estas estructuras. Su Paquete de Monitorización Adaptable (AMP) integra cámaras ópticas de alta resolución, sonares de imagen, hidrófonos, iluminación LED y sistemas antiincrustantes que mantienen las lentes y los sensores limpios durante meses.

Para interpretar el flujo continuo de datos multimodales, MarineSitu utilizaYOLO Ultralytics entrenados a medida para analizar las imágenes de vídeo en tiempo real. Estos modelos detect track las especies track a medida que se desplazan por zonas como el campo de influencia de una turbina, señalando automáticamente los eventos importantes y alineándolos con las grabaciones acústicas y de sonar asociadas. 

Por ejemplo, cuando una medusa se acerca a la turbina, la segmentación de instancias respaldada porYOLO Ultralytics , como Ultralytics YOLOv8 y Ultralytics YOLO11 pueden capturar su contorno completo en la imagen. Esto garantiza que las interacciones con la fauna silvestre se capturen con todos los detalles contextuales, en lugar de quedar ocultas entre horas de imágenes sin interés.

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¿Por qué elegir los modelosYOLO Ultralytics ?

YOLO Ultralytics proporcionan a MarineSitu la velocidad y precisión necesarias para la detección en tiempo real en entornos submarinos complejos. Modelos como YOLOv8 YOLO11 de manera eficiente en sus sistemas periféricos y se pueden exportar a formatos como TensorRT. 

YOLO de MarineSitu y Ultralytics YOLO alcanza un tiempo de actividad del 96 %.

El uso deYOLO Ultralytics por parte de MarineSitu ha permitido un monitoreo fiable y en tiempo real de la fauna silvestre durante despliegues a largo plazo en condiciones oceánicas difíciles.

En una misión de 141 días en el noroeste del Pacífico, el paquete de monitorización adaptable MarineSitu (AMP) mantuvo un tiempo de actividad superior al 96 % a pesar de las fuertes corrientes, la baja visibilidad y la constante presión de las incrustaciones biológicas. Los sistemas antiincrustantes mantuvieron limpios los puertos de las cámaras, las luces y los sonares de imagen durante todo el tiempo, lo que garantizó la obtención de datos de alta calidad de forma constante.

Con YOLO continuamente en el sistema, los investigadores pudieron seguir a las focas, los peces y otras especies mientras se movían alrededor de la turbina. La detección automática de objetos y el filtrado de eventos redujeron drásticamente el tiempo de revisión manual. Según los investigadores del PNNL y la UW-APL, la revisión de los eventos YOLO a menudo solo llevaba una o dos horas al día, en comparación con el laborioso proceso de escanear las imágenes sin filtrar.

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Al combinar hardware duradero con sensores multimodales y visión artificial en tiempo real, MarineSitu proporcionó una visión completa y contextual de las interacciones de la fauna silvestre, algo que habría sido extremadamente difícil de lograr solo mediante la revisión manual. Este nivel de fiabilidad y eficiencia está ayudando a acelerar las evaluaciones medioambientales de los proyectos de energía mareomotriz y elevando el estándar de los sistemas de monitorización marina.

Ampliación de la inteligencia marina en tiempo real

MarineSitu continúa ampliando sus capacidades de visión artificial en tiempo real en una amplia gama de entornos submarinos. Más allá de las turbinas mareomotrices, sus sistemasYOLO Ultralytics se utilizan para supervisar la fauna silvestre en los puertos, apoyar la investigación de los arrecifes de coral, observar el comportamiento de los peces en torno a las instalaciones científicas y recopilar datos medioambientales a largo plazo en lugares remotos del océano.

Con YOLO como núcleo de su proceso de detección, MarineSitu se centra en mejorar el reconocimiento de especies, reforzar el procesamiento de IA basado en el borde y llevar la monitorización automatizada a más lugares donde los métodos convencionales resultan difíciles o costosos. Su objetivo es hacer que la monitorización submarina sea más eficiente y accesible, al tiempo que proporciona a los investigadores información más clara y rápida sobre cómo interactúan los ecosistemas marinos con la actividad humana.

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