Hacia puertos limpios sostenibles: medición de la opacidad del humo basada en la segmentación semántica y el...

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Inteligencia artificial
• Ingeniería Marítima

Sus antecedentes:

• La determinación manual de la opacidad del humo de los buques es laboriosa y propensa a errores.
• El seguimiento preciso de las emisiones de los buques es crucial para la protección del medio ambiente y el cumplimiento normativo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un sistema automatizado para medir la opacidad del humo de los buques.
• Implementar un marco de inteligencia artificial (IA) en un dispositivo de borde para análisis en tiempo real.
• Proponer un marco de políticas para su aplicación práctica en el terreno.

Principales métodos:

• Comparación de cuatro modelos de aprendizaje profundo (W-Net, DeepLab v3+m) para la segmentación semántica de imágenes de humo.
• Implementación del modelo optimizado de DeepLab v3+m en un dispositivo de borde utilizando el formato de intercambio de red neuronal abierta (ONNX).
• Desarrollo de algoritmos para la captura de imágenes, medición de la opacidad del humo, generación de informes y transmisión de correos electrónicos.

Principales resultados:

• DeepLab v3 + m demostró un rendimiento superior en segmentación semántica y localización en comparación con los modelos convencionales.
• El sistema de dispositivos de borde capturó con éxito imágenes, generó informes precisos de opacidad de humo y los transmitió por correo electrónico.
• El sistema desarrollado logró una detección continua y automática de la opacidad del humo de los buques en un entorno portuario.

Conclusiones:

• El marco impulsado por IA, particularmente DeepLab v3 + m en un dispositivo de borde, ofrece una solución confiable y automatizada para el monitoreo de la opacidad del humo de los buques.
• El marco político propuesto facilita la integración de esta tecnología en las prácticas operativas de campo.
• Este sistema mejora la eficiencia y la precisión del seguimiento medioambiental de las emisiones marítimas.