A luz comporta-se de forma diferente na água e na superfície - e esse comportamento cria o desfoque ou a tonalidade verde comum nas fotografias subaquáticas, bem como a neblina que bloqueia detalhes vitais. Mas graças à pesquisa de um oceanógrafo e engenheiro e um novo programa de inteligência artificial chamado Sea-Thru, aquela neblina e aquelas cores oclusas poderão desaparecer em breve.
Além de desanimar as fotos daquela viagem de mergulho com snorkel, a incapacidade de obter uma visão precisa foto colorida debaixo d'água atrapalha a pesquisa científica em um momento em que a preocupação com a saúde dos corais e dos oceanos é crescente. É por isso que o oceanógrafo e engenheiro Derya Akkaynak, juntamente com Tali Treibitz e a Universidade de Haifa, dedicaram suas pesquisas para desenvolver uma inteligência artificial que possa criar cores cientificamente precisas enquanto remove a névoa subaquática fotos.
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Como Akkaynak aponta em sua pesquisa, a geração de imagens de I.A. explodiu nos últimos anos. Foram desenvolvidos algoritmos que podem lidar com tudo, desde
transformando uma maçã em laranja para revertendo fotos manipuladas. No entanto, diz ela, o desenvolvimento de algoritmos subaquáticos ainda está atrasado devido à forma como a água obscurece muitos dos elementos da cena que a IA. usa.Relacionado
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Quando a luz atinge a água, ela é absorvida e espalhada. Isso cria o que é chamado de retroespalhamento, ou neblina que impede a câmera de ver a cena com todos os detalhes. A absorção de luz também evita que a cor seja reproduzida com precisão debaixo d'água.
Este pesquisador criou um algoritmo que remove a água de imagens subaquáticas
Para resolver o problema, Akkaynak treinou o software usando conjuntos de imagens subaquáticas tiradas pela equipe sozinhos, usando equipamentos que estão prontamente disponíveis – uma câmera de consumo, uma caixa subaquática e uma câmera colorida cartão. Primeiro, ela encontraria um assunto. Em particular, Akkaynak procurava corais com muita profundidade e dimensão, uma vez que quanto mais distantes os objetos estão debaixo d'água, mais esses objetos ficam obscurecidos. Akkaynak então colocaria o cartão colorido perto do coral e, em seguida, fotografaria o coral de múltiplas distâncias e vários ângulos.
Usando essas imagens como um conjunto de dados, os pesquisadores treinaram o programa para observar matematicamente as imagens, remover o retroespalhamento e ajustar a cor, trabalhando no nível de pixel. O programa resultante, chamado Sea-thru, pode corrigir automaticamente a névoa e os detalhes das cores. O software ainda requer várias imagens do mesmo objeto para funcionar porque o processo usa um mapa de alcance conhecido para estimar e corrigir o retroespalhamento. Os pesquisadores dizem, no entanto, que a cartela colorida não é mais uma necessidade.
As fotos resultantes não são iguais às imagens que poderiam ser geradas usando ferramentas como o controle deslizante de desembaçamento e ferramentas de correção de cores do Lightroom. “Este método não é o Photoshop de uma imagem”, disse Akkaynak à Scientific American. “Não é melhorar ou aumentar as cores de uma imagem. É uma correção fisicamente precisa, em vez de uma modificação visualmente agradável.”
O objetivo da equipe é utilizar grandes volumes de dados de imagens para pesquisas, explicando que, sem o programa, grande parte dos o trabalho que requer cor e detalhes deve ser feito manualmente, pois muitos detalhes ficam obscurecidos no fotografias. “Sea-thru é um passo significativo para abrir grandes conjuntos de dados subaquáticos para poderosos algoritmos de visão computacional e aprendizado de máquina, e ajudará a impulsionar a investigação subaquática num momento em que os nossos oceanos estão [sob] um stress crescente devido à poluição, à pesca excessiva e às alterações climáticas”, o artigo de pesquisa conclui.
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