水下摄影是很难得到正确。特殊的过滤器，人工照明，和顶级的线水下摄像机可以提供帮助，但还是有相机和照片中物体之间大量的水。我们已经成为习惯了水下摄影的蓝绿色色调。

如何将海洋看起来没有水？什么是珊瑚礁的真面目？多亏了一个新的名为计算机视觉算法海通，我们可以看到一个水下的场面会是什么样子，如果它是通过空气而不是水拍照。

海得来速消除发生如通过水行进的光以产生颜色精确的图像视觉失真。海通是由DERYA Akkaynak博士和工程师，海洋学家和大里Treibitz博士，一名电气工程师开发的。其结果不仅是惊人的，但也是一个物理精确校正。

根据科学美国人，“海得来速在光吸收和散射在大气中的物理的图像分析的因素，与在海洋中，其中颗粒与光相互作用大得多比较。然后所述算法有效地撤消图像失真由像素水像素，恢复丢失的颜色“。

Akkaynak开发海通作为博士后研究员在海上成像实验室由大里Treibitz博士运行，在海法大学。海通授权给SeaErra有限公司

之所以在水下照片蓝绿色调的光线透过深的水，其中蓝色和紫色波长被吸收至少相比其他波长传播的方式。水越多的光行进穿过，少红色，黄色，橙色和波长达到的对象。在沿海水域，蓝色和绿色光被吸收快，留出更多的红光，造成主导棕色色调。

还有小颗粒在水中，它创建反向散射或霾的问题。进一步摄影师是从照片中的对象，该对象变，很像通过光雾寻找一个对象的更模糊。

如何海通工程

海通在原始图像或视频作品采取自然采光，清除水下照明设置了人工需要昂贵和困难。它还有助于重建是从光源，其中水下闪光灯没有达到更远的物体的图像。

计算机视觉算法是一个基于物理学的色重建算法设计用于水下RGB-d的图像，其中d代表的距离从相机到对象。海得来速算法需要在来自摄像机的场景中的每个像素之间的距离，因为几乎所有管辖的颜色和对比度损失参数依赖于距离。在一些非直线方式。

对于她的研究，Akkaynak通过拍摄同一场景的多个图像生成的距离（范围）的地图。她拍摄的来自稍微不同的角度一台摄像机的图像，使所有的人都重叠。包括在图像中是放置在由感兴趣对象的彩色图表。然后，使用一个名为Agisoft Metashape专业的商业摄影测量软件，海通建一个三维重建从这些图像和出口的距离的每个场景的映射一旦3D重建完成。

该范围内的地图是灰度图像。斗嘴文件，然后将其读入MATLAB并与RAW图像相结合。图像被根据该处理指南。利用MATLAB通过用于非常暗的像素或阴影像素搜索图像来估计反向散射。在上面的图像，在后向散射估计中使用的最暗的像素被显示为红色。在图像中的散射被消减MATLAB。

在下一步骤中，海得来速计算仅使用像素和深度图d和反转他们以显示原始颜色的彩色衰减的相关参数。光的每个波长的衰减计算用MATLAB。有了这些信息，海通反转图像揭示真实的色彩。

海通上的视频作品，以及静止图像。请参阅从坦噶尼喀湖，赞比亚下方并排侧视频：

视频信贷：亚历克斯·乔丹

精确的图像有助于科学家

气候研究人员和海洋学家研究水下生态系统，如珊瑚礁，以更好地了解自己的当前状态，并如何将这些系统随时间的变化。这些研究往往依靠影像和数据技术来记录和了解气候变化对珊瑚和其他海洋生态系统的影响。海通可以通过提供的图像数据的色彩真实再现帮助这些努力。准确的色彩在图像将使它更容易为机器学习工具可以精确地确定物种的图像，例如。

该算法不同于应用程序，例如Photoshop中，通过它，用户可以人工地通过均匀地向上泵送红色或黄色提高水下图像。

“我喜欢这种方法，它的的确确是获得真实的色彩，”皮姆Bongaerts，在加州科学院珊瑚生物学家告诉科学美国人。“获得真实的色彩能真正帮助我们得到了很多更值得我们目前的数据集。”

“有很多的水下该工作相关的挑战使我们远远落后于什么研究人员可以做上面的水和土地，”妮可佩德森，在100岛的挑战，在加州大学圣地亚哥分校的项目研究人员说。在这个项目中，科学家们花费可达每100平方米7000张图片组装礁3 d模型。

“进展一直受到缺乏的计算机工具，用于处理这些图像的阻碍，”彼得森说科学美国人。“海得来速是正确方向迈出的一步”。