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Un nouvel algorithme supprime les distorsions sous-marines pour des images claires et colorées

Un nouvel algorithme supprime les distorsions sous-marines pour des images claires et colorées


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Avez-vous déjà pris une photo sous-marine pour la faire ressortir dans des teintes de vert et de bleu? C'est parce que la lumière se comporte différemment dans l'eau.

Bien que cela puisse être décevant lors de la prise de photos personnelles, le phénomène est en fait plus important dans la communauté scientifique où l'incapacité de prendre des photos précises de la vie marine entrave les progrès essentiels. Maintenant, l'océanographe et ingénieur Derya Akkaynak et l'ingénieur Tali Treibitz, de l'Université de Haïfa, ont créé un nouvel algorithme d'intelligence artificielle qui pourrait bien résoudre tout cela.

À quoi ressemble #ocean sans eau? Découvrez l'algorithme Sea-thru qui supprime l'eau de vos images sous-marines ici: https://t.co/bHJq73gWVF#CVPRpic.twitter.com/VAWubfSPsQ

- Derya Akkaynak (@dakkaynak) 14 juin 2019

Éliminer l'eau

La meilleure façon de décrire ce que fait l'algorithme est de dire qu'il supprime l'eau. En effet, cela permet de capturer des images sous l'eau comme si elles avaient été prises sur la terre ferme.

Les chercheurs ont appelé leur nouveau système Sea-thru et il est tout simplement extraordinaire. Contrairement à Photoshop qui corrige artificiellement les images, Sea-thru est une correction physiquement précise en temps réel.

Cette image partagée dans le travail des chercheurs montre vraiment ce que l'algorithme peut réaliser:

Obtenir de vraies couleurs

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L'algorithme a enthousiasmé la communauté scientifique de la vie marine. «Ce que j'aime dans cette approche, c'est qu'il s'agit vraiment d'obtenir de vraies couleurs», a déclaré Pim Bongaerts, biologiste corallien à la California Academy of Sciences.Américain scientifique. "Obtenir de vraies couleurs pourrait vraiment nous aider à tirer le meilleur parti de nos ensembles de données actuels."

IE a eu l'occasion d'interviewer Akkaynak sur son travail.

C'EST À DIRE: Comment avez-vous inventé l'algorithme?
Akkaynak: J'ai développé l'algorithme Sea-thru lors de mon stage post-doctoral à l'Université de Haïfa, Marine Imaging Lab, à la suite de trois ans de travaux théoriques et expérimentaux. Les appareils photo numériques (ainsi que les boîtiers sous-marins) ne sont disponibles dans le commerce que depuis le début des années 1990, donc depuis lors, la correction constante des couleurs dans les images sous-marines était un problème difficile et ouvert dans notre domaine. C'est le problème sur lequel j'ai commencé à travailler en 2015 lorsque j'ai rejoint l'Université de Haïfa.

Avec le temps, les raisons de l'absence d'un algorithme de correction des couleurs robuste et cohérent sont devenues claires: les chercheurs utilisaient une équation décrivant comment la lumière se déplace dans l'atmosphère pour produire une image sur le capteur de l'appareil photo, pour corriger les couleurs des photographies sous-marines. Ce qui arrive à la lumière sous l'eau est très différent de ce qui lui arrive dans l'air. Une fois, j'ai découvert que j'avais formulé une équation (plus) physiquement précise spécifiquement pour l'océan, et cette équation est la véritable percée qui a conduit à l'algorithme Sea-thru. Cette équation est la raison pour laquelle l'algorithme Sea-thru fonctionne mieux que les algorithmes existants et a pu produire les corrections étonnantes (algorithmiquement) que vous avez vues.

C'EST À DIRE: Comment fonctionne l'algorithme?
Akkaynak: La seule information non standard dont elle a besoin est une «carte de distance» - qui
nous indique la distance de chaque objet de la scène par rapport à la caméra. En dehors de cela, il fonctionne sur des images RVB brutes prises sous la lumière naturelle. Il n'a pas besoin d'un nuancier dans les images. Ce n'est pas un algorithme d'intelligence artificielle - il n'y a donc pas non plus de réseaux de neurones ni d'entraînement impliqués.

Il existe différentes manières d'obtenir une carte de distance. Nous l'estimons en utilisant plusieurs images de la scène. Vous pouvez également utiliser une configuration de caméra stéréo et obtenir la distance à partir d'une seule paire d'images, sans avoir besoin de plusieurs images. Une fois que l'algorithme a la distance, il estime tous les paramètres nécessaires pour supprimer le «brouillard» et restaurer les couleurs en se basant sur l'équation que j'ai mentionnée ci-dessus.

C'EST À DIRE: Quelles applications prévoyez-vous pour l'algorithme?
Akkaynak: Sea-thru fonctionne déjà sur la vidéo, ce qui est très cool, car cela élimine le besoin de plusieurs images car les images vidéo sont intrinsèquement plusieurs images de la même scène. En outre, cela élimine le besoin de transporter des lumières artificielles, ce qui signifie moins de dépenses et moins de matériel à transporter pour de nombreux photographes.

Mais là où cela ajoutera une valeur considérable, ce sera l'automatisation des images d'analyse et des vidéos prises par les scientifiques marins. Lorsque ces images (par exemple, des relevés des récifs, des fonds marins, des stocks de poissons, etc.) sont prétraitées avec Sea-thru, les scientifiques pourront alors utiliser de puissantes méthodes de vision par ordinateur et d'apprentissage automatique pour pouvoir compter, identifier, segmenter et classer animaux et autres objets en eux. Actuellement, nous acquérons de grandes quantités d'images, mais la majorité des analyses sont effectuées manuellement, ce qui est fastidieux, lent et coûteux.

Pour le moment Sea-thru ne fonctionne que sur des images prises à la lumière naturelle, mais nous l’étendrons au cas de la lumière artificielle, car c’est ainsi que la majorité de l’océan est explorée. Et bien sûr, je le vois comme un module dans Photoshop, intégré dans des appareils photo grand public, et même des masques de plongée. C'est juste une question de temps!


Voir la vidéo: Profondeur de limage: La couleur du pixel IDIKO-02-MATRICIELLE (Juillet 2022).


Commentaires:

  1. Zeleny

    vous n'êtes pas obligé de les essayer tous les uns après les autres

  2. Gall

    Merci beaucoup comment je peux vous remercier?

  3. Moki

    C'était et avec moi. Discutons de cette question. Ici ou dans PM.

  4. Ivar

    C'est tout simplement une excellente idée

  5. Tyfiell

    Changer la confusion des truies, la constance - l'ennui

  6. Toland

    La créativité dans n'importe quelle entreprise est bonne, mais récemment, l'approche est devenue de plus en plus étroite.

  7. Ladde

    Bravo, il me semble que c'est l'idée géniale



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