Sea-thru: האלגוריתם ש"מנקה" הפרעות וויזואליות מתמונות שצולמו מתחת לפני המים

אלגוריתם חדש שפיתחו חוקרות מהמעבדה לדימות תת ימי "מנקה" הפרעות וויזואליות שנוצרות בתמונות שצולמו מתח לפני המים, ומפיק תמונה נאמנה למציאות – כאילו צולמה על היבשה.

Sea-thru – האלגוריתם שפיתחה ד"ר דרייה אקאיינק כפוסט-דוקטורנטית בהנחיית פרופ' טלי טרייביץ מהחוג לטכנולוגיות ימיות בבית הספר למדעי הים על שם לאון צ'רני, ומאז הצטרפה לסגל החוג – מתקן תופעות פיזיקליות שונות שמתרחשות מתחת לפני המים, כגון פיזור של האור ועכירות תלויי מרחק וצבע, שמקשות לראות בצורה צלולה וברורה בתוך המים, וכאילו "מרוקן" את המים מהתמונה.

את האלגוריתם פיתחו החוקרות במשך 3 שנים, שבמהלכן צילמו למעלה מ-1,000 תמונות של שוניות אלמוגים מזוויות וממרחקים שונים, תוך שימוש במצלמות בעלות טכנולוגיית RGBD (שמתעדות גם את נתוני העומק והמרחק). כך למעשה יכול האלגוריתם לחשב אילו תיקונים דרושים עבור כל פיקסל ופיקסל בתמונה, ובסופו של ההתהליך מתקבלת תמונה "נקייה" של הזירה – כאילו צולמה ממש על פני השטח.

להבדיל מתמונה שהיא "רק" יפה לעין המתקבלת אחרי תיקונים אסטטיים שנעשים בתכנות עריכה שונות או על ידי שימוש בפילטרים – עיבוד תמונה שצולמה מתחת למים ב-Sea-thru מפיק תמונה נאמנה למציאות שהיא גם בעלת ערך מחקרי. הפיתוח יכול לסייע לחוקרות וחוקרים להבין טוב יותר את הסביבה התת מימית ולחקור אותה בצורה מדויקת יותר ופחות פולשנית – החל מסקרים שבעזרתם נוכל לאמוד את כמות היצורים החיים באוזרים מסוימים בצורה מדויקת הרבה יותר, ועד למעקב אחר שינויים שלעתים לא ניתן להבחין בהם מיד – גם כשנמצאים מתחת למים.

מוזמנים ומוזמנות לגלול למטה כדי לראות איך האלגוריתם ניקה את המים מתמונות שצולמו בשוניות אלמוגים – ואפילו בבריכת שחייה אחת – במקומות שונים מסביב לעולם. 

P1044751_seathru_credit_Derya_Akkaynak P1044751_before_credit_Derya_Akkaynak
MTN_8682_seathru_credit_MatanYuval MTN_8682_before_credit_MatanYuval
P1000850_seathru_credit_Derya_Akkaynak P1000850_before_credit_Derya_Akkaynak
PB020338_seathru_credit_Derya_Akkaynak PB020338_before_credit_Derya_Akkaynak
DSC07287_seathru_credit_James_Rokop DSC07287_before_credit_James_Rokop
T_S05759_seathru_credit_Tom_Shlesinger T_S05759

תודה לצלמים ולצלמות הבאים על התמונות שמופיעות בפוסט:

ג'יימס רוקופ, על תמונות של נבחרת שחייה צורנית בדייוויס, קליפורניה (תמונה חמישית)

מתן יובל, על תמונה משונית אלמוגים בים סוף (תמונה שנייה)

ד"ר טום שלזינגר, על תמונה משונית אלמוגים בים סוף (שתמונה ששית)

ד"ר דרייה אקאיינאק, על תמונות משונית אלמוגים באינדונזיה ובאתר צלילה בפפואה גינאה החדשה (תמונה ראשונה, שלישית ורביעית)