Image-based tracking of mixed-sized surface sands and gravels under ultraviolet lights in a shallow flume
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Simultaneous characterization of the size and organization of both static and moving sediment particles would help to better understand bedform development in river channels. In the current study, an image-based particle tracking method was developed to measure the pathways of sediment particles in transport and visualize their interactions with evolving sedimentary bedforms in flume experiments. The method is novel because it: i) uses ultraviolet lights, fluorescent paint and image segmentation to obtain size class-specific videos of sediment transport over a mixed bed; ii) applies a blob-detection method included in a standalone software (TracTrac – Heyman, 2019) to detect and track particles at rest and in motion; and iii) includes a custom post-processing algorithm that includes a grid-based probabilistic motion model to minimize error in the inferred connections between particle positions on a path. We applied the algorithms on a set of videos taken during a laboratory experiment in which a pair of alternate bars and a cross-over central bar were forming in a shallow flume with non-cohesive sand and gravel transport. When the method works well, as it did for the case of particles in the 2.4–4.0 mm size class (~7 pixels in nominal diameter), the method resulted in an error of +7 % for the number of tracks and -20 % for the average duration of tracks. This degree of accuracy allowed us to analyse the locations of static particles and sediment pathways to show how the active sediment corridor shifted across the frame and then changed angles from the initial trajectories as the set of bars developed. Success of the method is reliant on accurate detection of tracer positions and the ability to predict connections between two identified positions with a motion model. Recommendations are given for application of the method and further testing to reduce reliance on subjective parameters.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».