MarineSitu transforme la surveillance sous-marine grâce à Ultralytics YOLO

La surveillance des environnements sous-marins et des systèmes d'énergie marine n'est pas facile, mais elle est essentielle pour comprendre comment ces infrastructures interagissent avec l'écosystème environnant et pour garantir leur fonctionnement en toute sécurité sans nuire à la faune sauvage. Traditionnellement, les chercheurs devaient passer au crible manuellement des heures d'images sous-marines, une tâche rendue encore plus difficile par la turbidité de l'eau, les courants forts et la visibilité variable.

MarineSitu aide les chercheurs et les organisations à surveiller et à comprendre les environnements sous-marins à l'aide de caméras haute résolution, de la vision par ordinateur, de sonars d'imagerie, de capteurs environnementaux et de modèles d'apprentissage automatique. Par exemple, grâce YOLO Ultralytics , leurs systèmes peuvent identifier et track qui se déplace autour des turbines marémotrices et d'autres infrastructures énergétiques marines.

Une surveillance maritime plus intelligente grâce à l'innovation en matière d'IA

Fondée en 2016, MarineSitu est issue des recherches menées au Pacific Marine Energy Center (PMEC) et au laboratoire de physique appliquée (APL) de l'université de Washington. Aujourd'hui, elle collabore avec des organisations telles que le ministère américain de l'Énergie et l'Agence américaine d'observation océanique et atmosphérique.

Grâce à des plateformes telles que SaltySuite™, MarineSitu intègre ses systèmes matériels spécialement conçus, notamment des caméras, des sonars et des hydrophones, à des modèles de détection basés sur l'IA afin de surveiller et d'analyser des environnements sous-marins complexes. En particulier, en appliquant des tâches de vision par ordinateur telles que la détection d'objets (localisation et identification d'animaux ou d'objets individuels dans une image), la classification d'images (attribution d'une étiquette à une image entière en fonction de son contenu) et le suivi d'objets (suivi des objets détectés sur des images consécutives afin d'analyser leurs mouvements), MarineSitu fournit des informations en temps réel qui soutiennent la recherche dans les domaines de l'énergie marine, de la pêche et de l'environnement.

Pourquoi la surveillance sous-marine est plus difficile qu'il n'y paraît

La surveillance des environnements marins est bien plus difficile que l'observation des conditions terrestres. La visibilité peut diminuer sans prévenir, les courants puissants peuvent déplacer les équipements et les organismes marins peuvent rapidement obstruer les caméras et les capteurs. Les conditions peuvent changer d'heure en heure, ce qui rend difficile la collecte de données cohérentes.

Pour les chercheurs et les opérateurs énergétiques, cela crée un obstacle majeur. Les projets peuvent générer des centaines de téraoctets de données vidéo, sonar et acoustiques, ce qui rend l'examen manuel lent et peu pratique.

Les sites océaniques éloignés sont confrontés à des obstacles supplémentaires, tels que la bande passante limitée, qui rend difficile l'envoi de fichiers vidéo volumineux vers le cloud. Cela augmente les coûts opérationnels et soulève des questions de sécurité des données.

Pour relever ces défis, MarineSitu utilise une approche d'IA de pointe qui traite les données directement sur du matériel sous-marin plutôt que de s'appuyer sur des transferts dans le cloud. Cela permet de détecter en temps réel les événements liés à la faune et à l'environnement, de réduire la quantité de données que les chercheurs doivent examiner et de maintenir une surveillance fiable même dans des conditions océaniques imprévisibles et à faible bande passante.

Détection sous-marine en temps réel à l'aideYOLO Ultralytics

MarineSitu déploie ses systèmes de surveillance autour d'infrastructures sous-marines exigeantes, notamment des turbines marémotrices, des ports, des installations de recherche et des observatoires environnementaux à long terme, afin de capturer la manière dont la vie marine interagit avec ces structures. Leur kit de surveillance adaptable (AMP) intègre des caméras optiques haute résolution, des sonars d'imagerie, des hydrophones, un éclairage LED et des systèmes antisalissures qui permettent de garder les lentilles et les capteurs propres pendant plusieurs mois.

Pour interpréter le flux continu de données multimodales, MarineSitu utiliseYOLO Ultralytics YOLO spécialement formés pour analyser les séquences vidéo en temps réel. Ces modèles detect track les espèces track lorsqu'elles se déplacent dans des zones telles que le champ d'influence d'une turbine, signalant automatiquement les événements importants et les alignant avec les enregistrements sonars et acoustiques associés. 

Par exemple, lorsqu'une méduse dérive près de la turbine, la segmentation d'instance prise en charge parYOLO Ultralytics tels que Ultralytics YOLOv8 et Ultralytics YOLO11 peuvent capturer son contour complet dans l'image. Cela garantit que les interactions avec la faune sauvage sont capturées avec tous les détails contextuels, au lieu d'être noyées dans des heures d'images sans intérêt.

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Pourquoi choisir les modèlesYOLO d'Ultralytics ?

YOLO Ultralytics offrent à MarineSitu la vitesse et la précision nécessaires à la détection en temps réel dans des environnements sous-marins complexes. Les modèles tels que YOLOv8 YOLO11 efficacement sur leurs systèmes périphériques et peuvent être exportés vers des formats tels que TensorRT. 

YOLO MarineSitu et Ultralytics YOLO atteint un temps de disponibilité de 96 %.

L'utilisation desYOLO Ultralytics par MarineSitu a permis une surveillance fiable et en temps réel de la faune sauvage lors de déploiements à long terme dans des conditions océaniques difficiles.

Au cours d'une mission de 141 jours dans le nord-ouest du Pacifique, le MarineSitu Adaptable Monitoring Package (AMP) a maintenu un temps de fonctionnement supérieur à 96 % malgré des courants forts, une faible visibilité et une pression constante due à l'encrassement biologique. Les systèmes anti-encrassement ont permis de garder les ports des caméras, les lumières et les sonars d'imagerie propres pendant toute la durée de la mission, garantissant ainsi des données de haute qualité.

Grâce à YOLO en continu sur le système, les chercheurs ont pu suivre les phoques, les poissons et d'autres espèces se déplaçant autour de la turbine. La détection automatisée des objets et le filtrage des événements ont considérablement réduit le temps consacré à l'examen manuel. Selon les chercheurs du PNNL et de l'UW-APL, l'examen des événements YOLO ne prenait souvent qu'une heure ou deux par jour, contrairement au processus fastidieux consistant à passer au crible des séquences non filtrées.

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En associant un matériel durable à une détection multimodale et à une vision informatique en temps réel, MarineSitu a fourni une vue complète et contextuelle des interactions entre les espèces sauvages, ce qui aurait été extrêmement difficile à réaliser uniquement par un examen manuel. Ce niveau de fiabilité et d'efficacité contribue à accélérer les évaluations environnementales des projets d'énergie marémotrice et à relever le niveau des systèmes de surveillance marine.

Mise à l'échelle des renseignements maritimes en temps réel

MarineSitu continue d'étendre ses capacités de vision par ordinateur en temps réel à un large éventail d'environnements sous-marins. Au-delà des turbines marémotrices, leurs systèmesYOLO Ultralytics sont utilisés pour surveiller la faune dans les ports, soutenir la recherche sur les récifs coralliens, observer le comportement des poissons autour des installations scientifiques et collecter des données environnementales à long terme sur des sites océaniques éloignés.

Avec YOLO au cœur de son pipeline de détection, MarineSitu se concentre sur l'amélioration de la reconnaissance des espèces, le renforcement du traitement IA basé sur les bords et la mise en place d'une surveillance automatisée dans davantage d'endroits où les méthodes conventionnelles sont difficiles ou coûteuses. L'entreprise vise à rendre la surveillance sous-marine plus efficace et plus accessible, tout en offrant aux chercheurs des informations plus claires et plus rapides sur la manière dont les écosystèmes marins interagissent avec l'activité humaine.

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