فێربوونی ڕووبەڕووبوونەوە لە ڕووی کیفیەتی وێنەی ناوخۆی ئاوەوە

پەخش و هەڵگرتنی ڕووناکی لە جیهانی ئاوییەکان

ڕووناکی لە ناو ئاو دەست بە کارەکانی جوان دەکات. گوڵە رەشەکان زۆرتر لە ٣٠ جار بچووکتر دەبن چونکە ڕەنگە سوورەکان تەنها لە عمقی نزیکەی ١٠ مەتری زەوی بەرەو سەر، وەک لە ناتوردا ساڵی ٢٠٢٣ دەربارەی پێشنیار کراوە. ئەمەش واتای ئەوەیە هەموو شتێک ڕەنگێکی سەوز و شینی هەبێت کە ئەنجامەکەی ئاسان نییە بۆ ئەو کامێرای باش و سێنسۆرەکانی ناو ئاو بۆ دیاریکردنی شتی گرنگ. ئەوەندیش نەک ئەو خاڵانەی لەسەر ئاو دەسووسرێن وەک پلانکتۆن کە ڕووناکی بە هەموو شوێنێک دەفرێسن. لە ناوچە قوزەلە دەریاییەکاندا، ئەمە دەتوانێت کوالیتی بینین بە تەواوەتی کەم بکاتەوە. بەهۆی ئەم کێشانە، ئەو ڕۆبۆتەکانەی کە بە تەنیا کاردەکەن لە ناو ئاو دەبێت سرکێییان لە دوو سێیام کەم بکەنەوە تا نەکەونە ناو شتێک، شتێکی کە خەڵکی ڕاپۆرتی بینینی ناو ئاو لە دۆزینەوەکانی ٢٠٢٤ دا تێبینی کرد.

دیۆاری ڕەنگ و کۆنتراستی نزم لە سیستەمەکانی دیاریکردنی ڕاستەوخۆ

زۆربەی سیستەمە دیمەنگرەکانی ئێستا لەسەر نزیکەی ٧٨% لەو دامانە ڕەش و زەردانەی سەرنج ڕاکێشە دەبنەوە، کە ئەوە شتەکانی وەکو پایپەکانی جەستەی تری خوارەوەی ئاو یان جۆرە جیاوازەکانی مەخلوقاتی دەریایی بینینیان قورس دەکات. لە گزارشەکانی پیشەسازی دەربارەی ساڵی ٢٠٢٤ دەردەکەوێت کە کاتێک ڕەنگەکانی ئەم وێنەیانە بزانێت، دیاریکردنی شتەکان زۆر باشتر دەبێت، لە نزیکەی ٥٤% چالاکی ڤە ٩٠% هەڵدەگرێتەوە لە کاتی ئەو پشکنینانەی سەختن. ئەوەش کێشەیەکی ترە. کاتێک توخمە بچووکان لەناو ئاو دەسووڕێن، ڕووناکییان دەگەڕێنەوە و هەموو شوێنێکی دادەنێن، کە ڕابەری کۆنتراست بەرامبەر ١:٤ کەم دەکاتەوە. ئەمە وێنە شەرمەزارکەرە توشان دەکات کە سیستەمی دیمەنگری کۆمپیوتەریشمان بەهەمان شێوە قورسی بینینی هەیە.

ئاسانکاری نامرئی بینین بەسەر شێرینی دیاریکردنی شتەکان

کاتێک لاکەکان توشی مل دەبن، توانای بینین بەردەوام دەکەوێتەوە بۆ نزیکەی ١٥ تا ٤٠ سانتیمەتر، کە زۆر کەمترە لە بنچینەی ٦٠ سانتیمەتر کە پێویستە بۆ ئەوەی سیستەمی فیوژنی سۆنار-ئۆپتیکالی ستاندارد بە شێوەیەکی ڕاست بکاردۆزرێتەوە. ئەنجامەکە؟ زۆربەی دۆزینەوە ناکراوەکان. لەبەرچاوی هەندێک لێکۆڵینەوە کە سەرنجی خستووەتە سەر کێشەکانی گەشتی خۆکار لە ناو ئاو، نزیکەی حەوت لەسەر دە تاودرێژی تەنیشت لەبەر ئەم کێشەیە دۆزینەوەی ناکرێت. رێگا نوێیەکان ئێستا تەکنیکە چەندبوارییەکان دەبەستن بە شتێک به‌ناوی یەکسانکردنی هیستۆگرامی گۆڕاندوار. ئەم ڕێگايانە توانای وەرگرتنی نزیکەی ٨٣% کەمبوونی ئەم کەنارە بازدانەوەکانیان هەیە لە ماوەی پرۆسەکردنی ڕاست‌زمان. زۆر ڕاستە کە بۆلەکەرییەکان بۆ داهێنانی ئەم چارەسەری پێشکەوتووە دادەکەن بۆ بەدەستهێنانی ئاماژەکانی باشتر لە ناو ئاو.

تەکنیکەکانی به‌هێزکردنی وێنەی ناو ئاو بۆ دۆزینەوەی پێویست

ڕێگاکانی سڕینەوەی مل و بەرهەمهێنانی کۆنتراست

ئامرازی دەستنیشانکردنی ناو ئاو لە ئەمڕۆدا به‌بەكارهيتن له‌ ڕێگای تاڵكاكرينه‌كانی كاتژماوه‌ره‌كه‌ تواناي خۆی هه‌ييه‌ بۆ چاكسازكردنه‌وه‌ی كێشه‌كانی وه‌رگرتنی ڕه‌نگ كه‌ دوای هه‌ڵوەشاندن له‌ ڕێگای تاڵكاكرينه‌ جیاواز سووت ببووته‌وه‌. شتی پێشكيه‌وتوتریش ئەمە، پرۆسێسه‌كانی ڕەتینێکسی چەند ئاستی دەتوانن تا نزیکەی ٨٥-٩٠٪ لەو شتانە بگەڕێنەوە کە لە دۆخی تێکشکاو دەلەوێن، بەپێی توێژینەوەیەکی بڵاوکراوە لە ساڵی ٢٠٢١ لەلایەن لیۆ و هاوپیشەکانەوە. ئەوەی ئەم رێگا نوێیە جیاواز دەکات لە ڕێگا کۆنەکان، ئەوەیە کە تیشکدانی وێنەی بنەما دووبارە دەبێت بۆ چاکسازی کردنی تیشکدانی ڕووناکی لە قوڵاکانی جیاواز. تاقیکردنەوە لە داهاتوودا نیشان دەدات کە ئەم ڕێگا نوێیانە دەتوانن دووبارە کردنەوەی دیاریکردنی شتەکان زیاد بکەن بە نزیکەی ٣٥-٤٠٪، ئەمەش زۆر گرنگە بۆ کاروبارەکان کە تیشکدانی ڕوونای ڕوون گرنگی زۆری هەیە.

فیلتەرەکانی پاراستنی سنور بۆ ڕوونی شتی بچووک

فیلترە دوولا و فیلترە ناوبراوەکان داتای سۆنار بەهێز دەکەن لەلایەن پاراستنی کنارە شاردەکانی زیرەکانی دەریایی و نمونە ئەندامی ژیادار. ئەم فیلترانە تایبەتمەندییەکانی هەڵدەوەستێنن بە نزمترین ٥-١٥ پیکسڵ، تەنانەت لەژێر کاریگەری دڕەوشەکان. لە توێژینەوەیەکی سیگناڵ پرۆسەسکردنی IEEEی ٢٠٢٣ دەربارەی فیلترەکانی کناری بەهێزکراو دۆزراوەتەوە کە دەقەکە زیادبووە لە ٧٢% بۆ ٨٨% کاتێک پۆلیڤەکانی مەرجان دەدۆزرێتەوە لە ئاوی مەلکاو.

مۆدێلەکانی فێربوونی قوڵ بۆ جێگرتنەوەی خولەکی خۆکار

هەڵبژاردنە نوێیەکانی تۆڕی نەورۆنی سەرەتاوە تا کۆتا لە راستیدا سوکمەتی تەکنیکە کۆنەکان کردووە، بەپێی وانگ و هاوپیشەکانی ساڵی ٢٠٢٣، کاتێک لەدژی پێوەرە ستوونییەکان تاقیکراونەتەوە، نزیکەی ٠٫٩١ لەسەر میکانی SSIM دەگەن. کاتێک ئێمە سەرەکانی مۆدێلەکانی دەبینین کە مۆدێلکردنی فیزیکی لەگەڵ داهێنانە قەدەخەکانی GAN دەکەن، هەڵەکانی دووبارەکردنەوەی دیمەن بە نزیکەی نیو کەم دەکەنەوە لە دژی سیستەمە کۆنەکانی بنچینەی یاسا. شتی ئەو مۆدێلە نوێیانەی لەناو خۆ دەبات ئەوەیە کە توانایان هەیە بوارە ڕەنگاوەنە سەقامگیرەکان بسوابنێن بەبێ ئەو شیشوە درەوشانەوەی مەتالی براق. ئەمەش زۆر گرنگە دەربارەی کۆنتڕۆڵکردنی دۆخی چەندەلەکانی ژێر ئاو کە تێچوونی دیمەن دەتوانێت جیاوازی بخاتەوە لە نێوان دۆزینەوەی کێشەکان زوو یان بە تەواوەتی دابنێیت.

دۆزینەوەی پێşکەوتووی ئۆبجێکتی بچووک لە شوێنە شاخاوییەکانی ژێر ئاو

سنووردارییەکانی دۆزینەوەی کۆن لە ئاوی شاخاو

ڕێگەکانی دیاریکردنی ئۆبجێکتی ستاندارد نزیکەی ٦٢% دووجای ناوخۆیی ناوبانگ (mAP) دەگەن کاتێک لە جیهەری ئاوی ڕوون دەکاری دەکەن، بەڵام ئەمە بەپێی توڕینامەیەکی بڵاوکراوە لە Frontiers in Marine Science ساڵی پار، تەنها بە ٣٤% mAP کەم دەبێت لە مەودای شێواو. کێشەکە لە ڕووباربوونی هەلەکان دەکەوێت کە توانای دیاریکردنی سنوری ئامارە کۆنفۆرمالی CNN دەخربێتەوە، کە زۆربەی جار ناتوانن شتەکانی بچوکتر لە نزیکەی ٥٠ سانتیمەتری کۆبی دیاری بکەن. بۆیە سەرەنجام، نزیکەی چوار لە هەر پێنج زاناواری دەریایی دڵسوکۆنیی ئاو وەک گەورەترین کێشەی خۆیان دەناسێنن کاتێک سیستەمەکانی دیاریکردنی ناو ئاو دەسەندان و دەهێننەوە بۆ دروستی و بەردەوامی.

تێکەڵەی تایبەتمەندی چەند ئاسناوی بۆ باشترکردنی ناوخۆیی

سیستەمە نوێترینەکان تایبەتمەندییە کەمڕەنگەکان بە هەڵچەکانی زانیاری قوڵ دەبەسترێنەوە بە بەکارهێنانی ئاراستایی چەند شاخەیی. لە توێژینەوەیەکی ٢٠٢٤ دەرکەوت کە تێکەڵەی دوو ڕووکاری تایبەتمەندی یادکردنەوەی ئۆبجێکتی بچووک بەرز دەکاتەوە بە ٤١٪ لە ڕێگاکانی تەنها پلەی تەنها. کاتێک لەگەڵ لاکانی کۆنڤۆلۆسیۆنی شێواز دەکەون، تۆڕە ئۆپتیمایزکراوەکان جزئیاتی سەرەکی وەک کلەستەری بارناکڵ لە ساختەکانی ناو ئاو دادەپارێزن.

چەسپۆل: دیاریکردنی تەنەڵەکانی ناو ئاو لەگەڵ ئالگۆریتمە ئۆپتیمایزکراوەکان

مۆدێلە دەستکاریکراوەکانی YOLOv8 کە تەنها بە مەکانیزمەکانی تێگەیشتنی شوێنی هەڵگیراوە، دەتوانن پلاستیکی مایکرۆی لەسەر ١٠ مم لە ئاوی شێواوی دەریای بالتیکدا بدۆزنەوە و تاکو ٨٩% دەتوانن لەسەر ڕادەی دروستی دۆزینەوە بن. ئەو شتەی ئەم سیستەمە بەهێز دەکات نموونەی هەڵبژاردەیە کە باشترین جۆرە، کە تا دوو سێیامی کەمکردنەوەی دۆزینەوەی نادرست بەهۆی شڵەمەکی خاک و داڕێژەکان بەهۆی کاری دادگریکردنی دوای یەکتری فرەیمە ویدیۆییەکان. تاقیکردنەوەکانی داهاتوو نیشاندەن کە ئۆتۆمبێلە زەریە خۆکارەکان دەتوانن ناوبردی ناوچەکانی تەنەڵەکان بە تەواوی بخەنە سەر نەخشە لە کاتێکدا بە هێزی ٠٫٣ دەگەتن بە کۆنترۆڵکردنی سێنسۆرەکان. ئەمە گرنگە چونکە هێزی کەمتر واتە ڕوونتر بوون، بەڵام هێشتا پاراستنی کارایی کاراکان بۆ میسیۆنە درێژەکان گرنگە.

سیستەمەکانی دۆزینەوەی سەر بنەمای YOLO بۆ بەکارهێنانی لە کاتی راستیدا لەژێر ئاو

گەشەی معمارییەکانی YOLO لە ئامرازەکانی دۆزینەوەی لەژێر ئاو

هەرێنە تازەکانی مۆدێلی YOLO بەڕاستی پلەی خۆیان بەرز کردۆتەوە لە بواری دۆزینەوەی زەریایی. وەک YOLOv11 بۆ نمونە. ئەم هەرێنە بلۆکە نوێی C3K2 دابەزێنێتەوە هەموو شتێکی تر به‌ناوی تەواوکاری کۆکردنەوەی سپی، یان SPPF بە کورتی. ئەم زیادکراوانە یارمەتی بەرهەمهێنانی سیستەم دەدەن بۆ دۆزینەوەی ئامانجەکانی جیاواز لە دۆخی ئاوی مەلی. تاقیکردنەوەکان نیشانی دەبات کە بەرامبەر مۆدێلی کۆنەکان بەربەرەیی دەکات، بەپێی ژورنالی Nature ساڵی پار، زیاتر لە ١٨% بەهێزتر بووە. تایبەتمەندی تری جوانیش مەکانیزمی تێچوونی کانال بۆ پیکسڵە کە یارمەتی دەدات باشترین تایبەتمەندییەکان بگرێتەوە تەنانەت کاتێک لەسەر دۆخی قوزغەکانی بنکەی دەریا دەبینێت کە کۆنتراستەکەی زۆر نزمە. بۆ توێژەران کە لەژێر دەریا کاردەکەن، ئەم پێشکەوتنانە جیاوازی دروست دەکەن لە بەدەستهێنانی زانیارییە بەسوودەکان لە ناولەوەی دەریا.

مۆدێلی YOLO گۆڕاوی هەمگری زانیاری سنور

لەوانەیە نوێترین ڕێگاکان بەکارهێنانی فیلتەرەکانی پاراستنی لێوار و تەکنیکەکانی هەڵبژاردنی چەند ئاسۆرشوێنی زیاتر بکەن بۆ باشتر کردنی دیاریکردنی ئەو ئۆبجێکتە بچووکانەی کە زۆرجار دەردەمێنین. مۆدێلی MAW YOLOv11 نمونە بکە. ئەم مۆدێلە شتێکی پێناسە کراوە وەک ماژولی هەڵبژاردنی زانیاری لێواری چەند ئاسۆرشوێنی تێدا هەیە کە داواکاریە کۆمپیوتەرییەکان دەکەوێتەوە بە شوێنی نزیکەی ٢٢٪. زۆر سەرنج ڕاکێشە چونکە توانای دیاریکردنی ناوەندی پێدانی پێزانین بە شێوەی ناوبانگی ٨١٫٤٪ دەگاتە ئامانج لە کاتی دۆزینەوەی تەنیشتەکانی خوار ئاو. ئەمەش لە ڕاستیدا مانای ئەوەی هەیە کە توانای پرۆسەکردنی ڕاستەوخۆ دەگاتە نزیکەی ٤٥ وێنە لە سەکۆند. ئەمەش لە ڕاستیدا سێ جار زیاتر خێراکە لە زۆربەی تۆڕە کۆنڤۆلۆسیۆنالی ڕێکخراوی لاکان، تەنانەت لە کاتی کارکردن لە ژووری ئاوی ملیسکداری پڕ لە گەرد کە ئاساسان دەتوانێت بەرگری لە دیاریکردنی وێنە بکات.

سنورە مرۆییەکان: باشترکردنی mAP لە هەلومەرجە ڕاستەقینەکان

تاقیکردنەوەکان نیشان دەدەن کە مۆدێلە گۆڕاوەکانی YOLO بەردەوامی 79–83% mAP دەستکەوتوو دەبن لە سروشتی تێگەیشتنی جیاواز، کە 14–19 ھەزارمە لە سیستەمە کۆنەکان بەرزترە. ژمارە سەرەکییەکانی کارایی لە خوارەوە کورت کراونەتەوە:

جۆری مۆدێل	mAP (%)	خێرایی وەرگیرسازی (FPS)	Konsuma hêzê
YOLOv11n	78.6	38	45W
MAW-YOLOv11	81.4	45	39W
LFN-YOLO	83.2	52	33W

تێکەڵبوون لەگەڵ ئۆتۆمبێلە داخاوبووەکانی ژێر ئاو (AUVs)

ئەو نووسینە سبکانە نوێیەی تەکنەلۆجیای YOLO ئەمکاری دەکەن بۆ ئەوەی ئۆتۆمبێلە داخاوبووەکانی ژێر ئاو بتوانن شتەکان بەشتی کاتی دیاری بکەن هەرچەندە توانای کۆمپیوتەری محدودیان هەیە. کاتێک دیزاینی CLLAHead بەکارهاتووە لەسەر ئەم ماژولە پرۆسەکردنی کراندەدا، نزیکەی ٩٤% لە تێچوونی نرمامێری عادی خۆی دەبەخشێت. ئەمە واتای ئەوەیە کە ئۆتۆمبێلەکە دەتوانێت بە شێوەیەکی بەردەوام دوورگەکانی دەریا بخاتە سەر نەخشە لە کاتێکدا بە خێرایی نزیکەی ٢.٨ دڵۆپ دەجوڵێت بەبێ ئەوەی گەرم بێت یان هەڵات بکات. تاقیکردنەوەکان نیشان دەدەن کە ئەم ڕێکخستنە ڕێکەوتی دیاری نەکراوەکان لە کاتی پشکنینی ڕێگاکانی ڕەشەفیتان تا نزیکەی ٤٠٪ کەم دەکاتەوە کاتێک لەگەڵ سیستەمەکانی کۆنتڕۆڵکراوی لەسەر ئاست قۆڵ دەکرێتەوە کە لە توێژینەوەی چاپکراوی ساڵی پار لە Frontiers in Marine Science.

هاوتاکیدانی ناچون و کارایی لە مۆدێلەکانی دیاریکردنی سبک

ئامێری دۆزینەوەی ناو ئاو دەبێت تەواوکاری میلیمەتر بچووک بەرامبەر کاتی ڕاستەوخۆ لەسەر سەرچاوە شاردەکان بخاتەوە. بهۆی به‌هێزکردنی مۆدێلی نوێ، توانای پشکنین ٣٧٪ زیاتر لە بنچینەی ٢٠٢٢ هەیە، بەبێ کەمکردنەوەی تەواوکاری دۆزینەوە.

کۆمپرێسکردنی مۆدێل بۆ دابینکردن لەسەر ئامێری لایەنی سیستەمی ناو ئاو

لابردن و کوالیفایەیشن دەتوانن مۆدێلی دۆزینەوە بخەنە سەر ئامێری لایەنی کە توانای کاریگەری کەمیان هەیە. لە توێژینەوەیەکی ویزیۆنی جێگیری ٢٠٢٤ دەرکەوت کە مۆدێلێکی سووک توانی ٧٣٫٤٪ mAP بەدەست بێنێت لەگەڵ تەنها ٢٫٧ ملیۆن پارامێتر—٥٨٪ کەمتر لە YOLOv8—و لەگەڵ ئەوەشدا تەواوکارییەکەی وەک YOLOv8 بوو. ئەم کارایە دەتوانێت لەسەر AUVs کاربکات کە بژێوی تەنها کەمتر لە ٥٠W یان هەیە.

دۆزینەوەی مۆدێلی نەرڤی بۆ باشترین کارایی لە کاتی دۆزینەوە

تەکنیکی دیزاینی ئۆتۆماتیک بەکارھێنانی گەڕانی مەودای عەصەبی (NAS) تەواوکردنی 19% خێراتر لە تۆڕە دەستکردەکان لە جێگە شلەخانەکان. لە توێژینەوەی نهادی فرۆنتیر (2023) دەرکەوت کە NAS دەتوانێت بە ئۆتۆماتیک هاوسەنگی لە نێوان کۆنڤۆلیۆشنی قوڵ و لاپەڕەی تەقەمتەدا بەدەست بهێنێت، و توانای دەرہێنانی 97.5% بۆ ئۆرگانیزمە دەوروبەری دابەشبووەکانی دەریا لە 32 فرەیم لە سیکۆند.

چارەسەرکردنی پارادۆکسی پیشەسازی: پڕیسایزی بەرز دژە کارکردنی ڕاستەوخۆ

کێشە سەرەکی هێشتا بوونی چاککردنەوەی نێوان تەواوی و کەمکردنەوەی تاخیرەکەیە. ڕێگا گەشەکراوەکان بریتین لە:

• چوارچێوەی بەهێزکردنی چەند ئامانجی کە زیانی دەرھێنان بە <5% دەسەلمێنێت لە کاتی کۆمپرێسکردن
• ڕێکخستنی دینامیکی کارلێککردن کە ناوچە گرنگەکانی لە کاتی ڕاست دا پێشەنگی دەکات
• کوانتیزەیسیۆنی هاوبەش کە 16-بیت پڕیسایزی بۆ نەخشەکانی تایبەتمەندی سەرەکی پاراستوو دەگرێتەوە

ئەنالیزی سیستەمی تێکەڵکراو لە 2023 دەرکرد کە ئەمڕۆ ئامێری دیاریکردنی زەریا دەتوانێت 89% لە تەواوی ماکسیمۆمی نەزانراو بەدەست بهێنێت و ھەروەھا پێداویستی تاخیری سختی 100ms بەدەست بھێنێت—بەرزبوونەوەی 23% لە ساڵی 2021.

پرسیارەکان و جووڵەکان پێکهاتوو

چی ده‌بێت هۆكار له‌كالیتی تاماشای ئاوێژو؟

كلێشبوون و هەڵمگرتنی ڕووناكی، گۆڕانی ڕەنگ، و کۆنتراستی نزم بەهۆی توخمەکانی ناو ئاوەوە سەرەنجامی كەسپبوونی كوالیتی وێنەی ئاوێژو ده‌بێت.

چۆن سیستەمەكانی دۆزینەوەی ناو ئاو کوالیتی وێنە به‌رەو باشتر دەگۆڕن؟

ئەمانە تەکنیکەكانی وەکو شفافکردن، ئالگۆریتمەکانی کومپێنسەیشنی ماودەی پلەنگ، و مۆدێلە زانستییەکان بەکاردێنن بۆ شفافکردنی وێنە و باشترکردنی دۆزینەوەی شتەکان.

YOLO چییە و چۆن یارمەتی دۆزینەوەی شتەکانی ناو ئاو دەدات؟

YOLO (تەنها یەک جار دەبینیت) سیستەمی دۆزینەوەی شتەکانی ڕاستەوخۆیە. مۆدێلە گۆڕاوەکانی YOLO لەگەڵ بەهێزکردنی زانیاری کنارەکان بەکار دێنران بۆ دۆزینەوەی تەنەباخەرەکانی ناو ئاو و باشترکردنی دقیقی دۆزینەوە.

تەکنۆلۆجییە داواترەکانی دۆزینەوەی ناو ئاو چندی کارآمدان؟

تەکنۆلۆجییە نوێیەکان دەتوانن نرخی ناوبانگی ڕاستەوخۆیان بگاتە ٧٩–٨٣٪ لە جیاوازی گەردەمە ئاوییەکان، کە بە شێوەیەکی شگرتوو سوکمەتر لە ڕێگاکانی کلاسیک دەبن.