Licht gedraagt zich in water anders dan aan de oppervlakte – en dat gedrag zorgt voor de onscherpte of groene tint die gebruikelijk is bij onderwaterfoto's, maar ook voor de waas die vitale details blokkeert. Maar dankzij onderzoek van een oceanograaf en ingenieur en een nieuw programma voor kunstmatige intelligentie genaamd Sea-Thru, die waas en die afgesloten kleuren zouden snel kunnen verdwijnen.
Naast een domper op de foto's van die snorkeltrip, het onvermogen om een nauwkeurige weergave te krijgen gekleurde foto onderwater belemmert wetenschappelijk onderzoek in een tijd waarin de zorg voor de gezondheid van koralen en oceanen groot is groeien. Dat is de reden waarom oceanograaf en ingenieur Derya Akkaynak, samen met Tali Treibitz en de Universiteit van Haifa, hun onderzoek wijdden aan het ontwikkelen van een kunstmatige intelligentie die wetenschappelijk nauwkeurige kleuren kan creëren en tegelijkertijd de waas onder water kan verwijderen foto's.
Aanbevolen video's
Zoals Akkaynak in haar onderzoek opmerkt, is beeldvorming van A.I. is de afgelopen jaren geëxplodeerd. Er zijn algoritmen ontwikkeld die alles aankunnen
een appel in een sinaasappel veranderen naar gemanipuleerde foto's omkeren. Toch, zegt ze, loopt de ontwikkeling van onderwateralgoritmen nog steeds achter, omdat het water veel van de elementen in de scène verduistert die de A.I. toepassingen.Verwant
- Nvidia's nieuwste A.I. De resultaten bewijzen dat ARM klaar is voor het datacenter
- Kan A.I. menselijke ingenieurs verslaan bij het ontwerpen van microchips? Google denkt van wel
- Hoe de USPS Nvidia GPU's en A.I. om ontbrekende post op te sporen
Wanneer licht het water raakt, wordt het zowel geabsorbeerd als verstrooid. Dat creëert wat backscatter wordt genoemd, of waas waardoor de camera de scène niet in alle details kan zien. De lichtabsorptie verhindert ook dat de kleur onder water nauwkeurig wordt gereproduceerd.
Deze onderzoeker creëerde een algoritme dat het water uit onderwaterbeelden verwijdert
Om dit probleem aan te pakken, trainde Akkaynak de software met behulp van sets onderwaterbeelden die het team had gemaakt zichzelf, met behulp van apparatuur die direct verkrijgbaar is: een consumentencamera, onderwaterbehuizing en een kleur kaart. Eerst zou ze een onderwerp vinden. In het bijzonder was Akkaynak op zoek naar koraal met veel diepte en dimensie, want hoe verder weg objecten zich onder water bevinden, hoe meer deze objecten onzichtbaar zijn. Akkaynak plaatste vervolgens de kleurenkaart bij het koraal en fotografeerde het koraal vervolgens vanuit meerdere afstanden en vanuit meerdere hoeken.
Met behulp van die afbeeldingen als dataset trainden de onderzoekers het programma vervolgens om wiskundig naar afbeeldingen te kijken, de terugverstrooiing te verwijderen en de kleur aan te passen, waarbij ze op pixelniveau werkten. Het resulterende programma, genaamd Sea-thru, kan de waas en kleurdetails automatisch corrigeren. De software heeft nog steeds meerdere afbeeldingen van hetzelfde onderwerp nodig om te kunnen werken, omdat het proces een bekende bereikkaart gebruikt om de terugverstrooiing te schatten en te corrigeren. De onderzoekers zeggen dat echter wel de kleurenkaart is niet langer een noodzaak.
De resulterende foto's zijn niet dezelfde als de afbeeldingen die zouden kunnen worden gegenereerd met tools als de ontwasemingsschuifregelaar en kleurcorrectietools van Lightroom. “Deze methode is niet het photoshoppen van een afbeelding”, vertelde Akkaynak aan Scientific American. “Het is niet het verbeteren of oppompen van de kleuren in een afbeelding. Het is een fysiek nauwkeurige correctie, in plaats van een visueel aantrekkelijke aanpassing.”
Het doel van het team is om grote hoeveelheden beeldgegevens te gebruiken voor onderzoek het werk dat kleur en details vereist, moet handmatig worden gedaan, omdat te veel details in de afbeelding verborgen blijven foto's. “Sea-thru is een belangrijke stap in de richting van het ontsluiten van grote onderwaterdatasets voor krachtige computer vision- en machine learning-algoritmen zal onderwateronderzoek helpen stimuleren in een tijd waarin onze oceanen steeds meer onder druk staan door vervuiling, overbevissing en klimaatverandering.” het onderzoekspapier concludeert.
Aanbevelingen van de redactie
- Kun jij de Mount Everest ontdekken op deze dromerige foto, genomen vanaf 400 kilometer hoogte?
- Nvidia verlaagt de drempel voor toegang tot AI. met Fleet Command en LaunchPad
- Google's LaMDA is een slimme taal-A.I. voor een beter begrip van het gesprek
- Foto's overbrengen van een iPhone naar een computer
- Hoe u foto's van uw iPhone kunt verwijderen en herstellen
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
