ابتكار

خوارزمية جديدة تزيل التشوهات تحت الماء للحصول على صور ملونة واضحة

خوارزمية جديدة تزيل التشوهات تحت الماء للحصول على صور ملونة واضحة


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل سبق لك أن التقطت صورة تحت الماء لتظهر بدرجات اللون الأخضر والأزرق؟ وذلك لأن الضوء يتصرف بشكل مختلف في الماء.

على الرغم من أنها قد تكون مجرد مشكلة عند التقاط الصور الشخصية ، إلا أن هذه الظاهرة هي في الواقع صفقة أكبر في المجتمع العلمي حيث يؤدي عدم القدرة على التقاط صور دقيقة للحياة البحرية إلى إعاقة التقدم الأساسي. الآن قام عالم المحيطات والمهندس ديريا أكيناك والمهندس تالي تريبيتز ، من جامعة حيفا ، بإنشاء خوارزمية ذكاء اصطناعي جديدة قد تحل كل ذلك.

كيف تبدو # محيط بدون ماء؟ تحقق من خوارزمية Sea-thru التي تزيل الماء من صورك تحت الماء هنا: https://t.co/bHJq73gWVF#CVPRpic.twitter.com/VAWubfSPsQ

- Derya Akkaynak (dakkaynak) ١٤ يونيو ٢٠١٩

إزالة الماء

أفضل طريقة لوصف ما تفعله الخوارزمية هي أن تقول إنها تزيل الماء. هذا لأنه يسمح بالتقاط الصور تحت الماء كما لو تم التقاطها على أرض جافة.

أطلق الباحثون على نظامهم الجديد اسم Sea-thru وهو ليس أقل من غير عادي. على عكس برنامج Photoshop الذي يعمل على إصلاح الصور بشكل مصطنع ، يعد Sea-thru تصحيحًا دقيقًا ماديًا في الوقت الفعلي.

تظهر هذه الصورة المشتركة في عمل الباحثين حقًا ما يمكن أن تحققه الخوارزمية:

الحصول على ألوان حقيقية

ذات صلة: NVIDIA AI تجعل الفنانين خارج الجميع

لقد أثارت الخوارزمية اهتمام المجتمع العلمي للحياة البحرية. قال بيم بونجارتس ، عالم الأحياء المرجانية في أكاديمية كاليفورنيا للعلوم: "ما أحبه في هذا النهج هو أنه يتعلق حقًا بالحصول على ألوان حقيقية"Scientific American. "الحصول على اللون الحقيقي يمكن أن يساعدنا حقًا في الحصول على قيمة أكبر بكثير من مجموعات البيانات الحالية."

أتيحت لـ IE الفرصة لمقابلة Akkaynak حول عملها.

بمعنى آخر: كيف شرعت في اختراع الخوارزمية؟
Akkaynak: لقد طورت خوارزمية Sea-thru خلال زمالة ما بعد الدكتوراه في مختبر التصوير البحري بجامعة حيفا ، كنتيجة لثلاث سنوات من العمل النظري والتجريبي. كانت الكاميرات الرقمية (جنبًا إلى جنب مع العلب الموجودة تحت الماء) متاحة تجارياً فقط منذ أوائل التسعينيات ، لذلك منذ ذلك الحين ، كان تصحيح الألوان باستمرار في الصور تحت الماء يمثل مشكلة صعبة ومفتوحة في مجالنا. كانت تلك هي المشكلة التي بدأت العمل عليها في عام 2015 عندما انضممت لأول مرة إلى جامعة حيفا.

بمرور الوقت ، أصبحت أسباب عدم وجود خوارزمية قوية ومتسقة لتصحيح الألوان واضحة - كان الباحثون يستخدمون معادلة تصف كيف يتحرك الضوء في الغلاف الجوي لإنتاج صورة على مستشعر الكاميرا ، لتصحيح الألوان في الصور الفوتوغرافية تحت الماء. ما يحدث للضوء تحت الماء يختلف تمامًا عما يحدث له في الهواء. بمجرد أن اكتشفت أنني صاغت معادلة (أكثر) دقيقة جسديًا خصيصًا للمحيطات ، وهذه المعادلة هي الاختراق الحقيقي الذي أدى إلى خوارزمية البحر من خلال. هذه المعادلة هي السبب في أن خوارزمية Sea-thru تعمل بشكل أفضل من الخوارزميات الحالية ، وقد تمكنت من إنتاج التصحيحات المذهلة (خوارزمية) التي رأيتها.

بمعنى آخر: كيف تعمل الخوارزمية؟
Akkaynak: الجزء الوحيد غير القياسي من المعلومات التي تتطلبها هو "خريطة المسافة" - والتي
يخبرنا مسافة كل كائن في المشهد من الكاميرا. بخلاف ذلك ، فهو يعمل على صور RGB الخام الملتقطة تحت الضوء الطبيعي. لا يحتاج إلى مخطط ألوان في الصور. إنها ليست خوارزمية ذكاء اصطناعي - لذلك لا توجد شبكات عصبية ، أو تدريب متضمن أيضًا.

هناك طرق مختلفة للحصول على خريطة المسافة. نحن نقدر ذلك باستخدام صور متعددة للمشهد. يمكنك أيضًا استخدام إعداد كاميرا استريو ، والحصول على مسافة من زوج صورة واحد ، دون الحاجة إلى صور متعددة. بمجرد أن تحتوي الخوارزمية على مسافة ، فإنها تقدر جميع المعلمات الضرورية لإزالة "الضباب" واستعادة الألوان بناءً على المعادلة التي ذكرتها أعلاه.

بمعنى آخر: ما هي التطبيقات التي تتوقعها للخوارزمية؟
Akkaynak: يعمل Sea-thru بالفعل على الفيديو ، وهو أمر رائع للغاية ، لأنه يزيل الحاجة إلى صور متعددة لأن إطارات الفيديو هي بطبيعتها صور متعددة لنفس المشهد. كما أنه يلغي الحاجة إلى حمل الأضواء الاصطناعية ، مما يعني تكلفة أقل ومعدات أقل لكثير من المصورين.

ولكن حيث ستضيف قيمة هائلة إلى أتمتة الصور التحليلية ومقاطع الفيديو التي يلتقطها علماء البحار. عندما يتم تجهيز هذه الصور (على سبيل المثال ، استطلاعات الشعاب المرجانية ، وقاع البحر ، ومخزونات الأسماك ، وما إلى ذلك) مسبقًا باستخدام Sea-thru ، سيتمكن العلماء بعد ذلك من استخدام رؤية حاسوبية قوية وطرق تعلم الآلة ليكونوا قادرين على العد ، والتعرف ، والتقسيم ، والتصنيف الحيوانات والأشياء الأخرى فيها. في الوقت الحالي ، نحصل على كميات هائلة من الصور ، ولكن تتم غالبية التحليلات يدويًا ، وهي عملية شاقة وبطيئة ومكلفة.

في الوقت الحالي ، تعمل ميزة Sea-thru فقط على الصور التي تم التقاطها تحت الضوء الطبيعي ، ولكننا سنوسعها إلى حالة الضوء الاصطناعي حيث يتم استكشاف غالبية المحيطات. وبالطبع ، أراها كوحدة نمطية في Photoshop ، مدمجة في الكاميرات الاستهلاكية ، وحتى أقنعة الغوص. أنها مسألة وقت فقط!


شاهد الفيديو: الزراعة المائية تقنية الغشاء المغذي Nutrient Film Technique (قد 2022).


تعليقات:

  1. Elisheba

    أعني أنك مخطئ. يمكنني الدفاع عن موقفي. اكتب لي في PM ، سنناقش.

  2. Ciro

    فقط تطير بعيدا !!!!!!!!!!!!!!

  3. Eisa

    في مكانك ، نناشد المساعدة في محركات البحث.

  4. Bajora

    هل حقا.

  5. Oratun

    يمكنني استشارةك في هذا الشأن.



اكتب رسالة