Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

5. szám - Gálai Antal: A web-kamerás folyami jégmegfigyelés alapjai

^Á^^Y^^^eMcamerás^ol^^ 21 módszer eredményességén felbuzdulva, a kitűzött cél a borzasztó mennyiségű manuális munka kiküszöbölése lett. Az ADUVIZIG-nél Zsuffa szárnyai alatt épp tanulmányi évei közti szakmai gyakorlatát töltő - később kiváló természetvédővé cseperedett - Buzetzky Győző családi kapcsolatai révén a később az első magyar Z80-as iskola-computert konstruáló HT szövetkezet villamosmérnöke, Szántó István segítségével - akkoriban iparinak nevezett - a kor hazai gyakorlatának megfelelően fekete-fehér TV kamerával kezdődtek meg a mai web-kamerás jégmegfigyelés első előzményei. Természetesen a kiértékeléshez felhasznált összes elektronikus alkatrész analóg volt. Koromnál és szakmai tapasztalataimnál fogva 2001-ben előkészítettem a bajai híd közeli Duna szakaszt megfigyelő web-kamera javaslatát. A történet, mint tudjuk régebben kezdődött, végzős diákként a 1970-es évek derekán gyakornok voltam a fekete-fehér analóg ipari kamera állítása idején, mely a mai duna.baja.hu címen látható Axis 2120 típusú híd melletti webkamerával teljesen azonos helyen volt felszerelve. A régi jégkamera, helyi hobbista együttműködés gyümölcse volt, a képet 3-4 km-es kábelen továbbították a közeli városközpontban lévő védelmi központba, ettől kezdve nem kellett a hidegben a siló tetejére menni és a zajlójeget fényképezni a dermesztő hideg téli napokon. És, ami még ettől is fontosabb volt, egyik villamosmérnök kolléga Zsuffa István főnökünk (

http://vip.water.hu/ Zsuffa/Istvan/) tanácsára analóg komponensekből a perspektivikus torzítást bizonyos mértékig ellensúlyozó kiegészítő panelt épített, s ezt követően már sikeresen lehetett a képkontraszt állításával kondenzátor elemekkel összegezni képernyőn a jégfelületet jelentő fehérfelületet, s egy kijelzőn mutatni a pillanatnyi jégfedettséget. Ez a 30-as, 40-es és 50-es évek „széles körben" elterjedt nem digitális alkatrészekből épített analóg számítógépek soha vissza nem térő korszakának 25. órájának izgalmas kísérlete volt. Minden szükséges alkatrész és szaktudás kéznél volt, de az ismert elvű, új digitális technológia a képfeldolgozásban még nem született meg, és a világ is sokkal „hétköznapibb" volt, különösen hasonlítva napjaink információs özönéhez, közte a Duna esetenként megjelenő jegének az ugyanarról a helyről közvetített tömeges képsoraival. Közben valószínűleg az esetleg ciklikus klimatikus változások következtében a folyóról néhány évtizedre eltűnt a jég, s a berendezés is elavult, elhasználódott, és, sajnos el is tűnt, a másra nem használható fotókból viszont sok megmaradt. Mára - mikor a technológiai ugrások s tömeggyártás miatt már csupán a döntés s egy tömött zsebnyi pénz s egy csavarhúzó kell csak - a jég megjelenésekor napokon vagy órákon belül kihelyezhetünk web-kamerát s a világhálón továbbított képe nemcsak a helyi árvízi központokban, hanem egyben az egész világon válik elérhetővé. Az új kamera kihelyezésével számos új lehetőség, és a nagy mennyiségű részletes vizuális információ tárolási módját és feldolgozását érintő kérdés merült fel, melyek megoldását Keve Gábor mérnök [3] vezette csoport végzi. Magam a javaslat-tevésen túl részidős oktatóként is felhasználom a web-kamerát, a 15-21 közötti korosztály körében a mérnöki- és természettudományok népszerűsítésében és terjesztésében mindig korábbi gyakorlatom „való világbéli" példáit használom kurzusaimban és rövidebb ismertetőkben egyaránt. A hallgatóság figyelmét próbálom a kereskedelmi irodai szoftveralkalmazásokban is a programozás és modellezés iránt felkelteni, és az alkalmazásfejlesztés irányába terelni. De vén rókaként már az elején be kell vallanom, hogy az akkoriban nem széles körben elterjedt komputereken - napjaink szabványos szoftvereinek és szakirodalmának hiányában - több időt töltöttem ma kőkorszakinak számító masinák gépi kódú programjainak fabrikálásával, mint a nagyvilág minket elkerülő információ forrásainak főáramával való kapcsolattartással. A Műegyetemen láttam először Rózsa Pál tanszékén 1982-ben kisméretű „asztali" komputerre (a mikroprogramozott 16kB-os EMG666-ra) kapcsolt TV kamerát és ott rögtön jutottak eszembe építőmérnökként a következő gondolatok: E számítógépre kötött TV kamera jól felhasználható lenne - pl. folyók zajló jegénél való - mozgás követésre. Korábban munkatársaink sokat dolgoztak manuálisan és vizuálisan a 70-es évek 'hálózati' kamerájával, mely a Duna bajai szelvényében a TV-képet analóg áramköri elemekkel perspektivikusból visszatorzítva határozta meg a kontraszttal szétválasztott jég/víz arányszázalékát pontosan a 2002 elején üzembe helyezett webkamera helyén. Akkoriban, 1982ben. ... duna.baja.hu webcamera kalibráció Előzetes rész-kalibráció, jégboritottság becslése ,/o>\ / m \ ' í ; jii Y / A www.water.hu/ice/demo/ helyről elérhető poligon rajzoló és egér-gombokkal mozgató-forgató segédprogrammal készítettük a fenti demonstrációt, melyek határvonalait felgöngyölítve kapjuk a súlypont, elfordulás és inercia adatokat. (a demonstrációs segéd kerületdetektáló eljárása érzékeny a határpixelenkénti kettőnél több szomszédpontra.) A pixel-határpontokból számított inercia, súlypont és ferde ség-adatok láthatók a mellékelt táblázatban, melyet a fenti összefűzött illusztráció helyett a három alakzat mögül elérhető egyedi állományok alapján számoltunk. Xls (1) txt xls hex (2) txt xl (3) txt xls hex Xc 111,3893162 347,2744647 561,1158069 A

x 235,8851484 I 213,8413422 Yc 157,7425214 158,8733405 173,2624707 Ay 1,130819104 1 14,38913022 A 18720 18680 18764 Imax 70229795,45 70553712,12 71237159,45 Imin 14095402,55 13791877,88 13731333,55 a° 18,33047225 29,88950324 41,90814641 A° 11,55903098 12,01864317 A poligont különben a (150:34) (120:42) (104:69) (95:110) (79:133) (61:137) (43:160) (57:202) (28:221) (111:266) (166:224) (144:187) (154:135) (184:81) (170:55) 15 db töréspontból állítottuk elő, melyeket összekötve 562 határpont határolt, amiket a tetszőlegesen kiválasztott (146:35) kezdőpont után a szomszédos határpixelek felsorszámozott 3*3-as négyzetrácsainak indexsorozatával adtunk meg: