麻省理工学院新技术实现“看穿水下” 还能还原真实色彩
麻省理工学院(MIT)及伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)科学家开发出一项突破性技术“SeaSplat”,可对水下图像进行色彩校正和三维重建,使水下景观呈现出宛如“水消失后”的真实色彩。
这一系统利用了3D高斯散点(3D Gaussian Splatting)模型,能自动消除水体对光的扭曲与衰减,让科研人员首次实现虚拟潜入、任意角度探查真实色彩的海底世界。
海洋中的生物多样性极为丰富,但“水”的物理性质(如光线散射与减弱)令远距离真实观测变得极其困难。SeaSplat结合了特定的色彩还原算法和3D建模,解决了传统水下图像因后向散射和光衰减造成色彩失真的难题。研究团队利用潜水员及无人水下航行器拍摄的多地区海床数据,成功生成了色彩鲜明、真实度更高的水下三维场景模型。
SeaSplat系统有望成为海洋生物学研究的新利器。例如,利用该系统,研究者可对水下珊瑚礁进行实时三维监测,远程精准观测珊瑚白化等生态问题。该技术相比以往的算法,计算效率高且适用于大规模3D重建。
目前,SeaSplat仍依赖于高性能计算平台,但未来有望应用于系泊探测和远程水下采集任务,为海洋生物多样性评估与生态监测提供不可或缺的工具。
该项研究成果将在IEEE国际机器人与自动化大会(ICRA)上发布,并得到了美国国家科学基金会等机构的资助。
SeaSplat技术可生成水下场景的真实色彩图像,由麻省理工学院团队的水下机器人拍摄。左侧为原始照片,右侧为经SeaSplat技术色彩校正后的版本。图片来源:Daniel Yang、John Leonard、Yogesh Girdhar提供