Sea-Thru: Eine Methode zur Entfernung von Wasser aus Unterwasserbildern

Die robuste Wiederherstellung verlorener Farben in Unterwasserbildern bleibt ein herausforderndes Problem. Wir haben kürzlich gezeigt, dass dies teilweise auf die weit verbreitete Verwendung eines atmosphärischen Bildbildungsmodells für Unterwasserbilder zurückzuführen ist. Wir schlugen ein physikalisch genaues Modell vor, das explizit zeigte: 1) Der Absorptionskoeffizient des Signals ist nicht uniform über die Szene verteilt, sondern hängt von der Objektentfernung und Reflexion ab, 2) Der Koeffizient, der den Anstieg des Rückstreuens mit der Entfernung regelt, unterscheidet sich vom Signal-Absorptionskoeffizienten. Hier präsentieren wir eine Methode, die die Farben mit dem überarbeiteten Modell unter Verwendung von RGBD-Bildern wiederherstellt. Die Sea-Thru-Methode berechnet zuerst das Rückstreuen unter Verwendung der dunkelsten Pixel im Bild und deren bekannter Entfernungsinformationen. Dann verwendet sie eine Schätzung des räumlich variierenden Lichts, um den entfernungsabhängigen Absorptionskoeffizienten zu erhalten. Anhand von mehr als 1.100 Bildern aus zwei optisch unterschiedlichen Gewässern, die wir zur Verfügung stellen, zeigen wir, dass unsere Methode besser abschneidet als solche, die das atmosphärische Modell verwenden. Die konsistente Entfernung von Wasser wird große Unterwasserdatensätze für leistungsstarke Computer Vision- und Maschinelles Lernen-Algorithmen öffnen und aufregende Möglichkeiten für die Zukunft der Unterwasserforschung und -konservation schaffen.