חוקרי הטכניון מצאו דרך לנצל את “שדה האור” לשיחזור המבנה התלת-מימדי של התמונה התת ימית

הריצוד מתחת למים מפריע לצילום התת ימי?

חוקרים מהפקולטה להנדסת חשמל בטכניון מצאו דרך לנצל את תופעת הריצוד מתחת למים לשיחזור המבנה התלת-מימדי של התמונה. התאורה הטבעית מתחת למים משתנה משמעותית בזמן ובמרחב. החוקרים מסבירים כי הסיבה לכך היא שהגלים על פני המים שוברים את האור החודר למים באופן המשתנה כל הזמן.

“שדה האור” הנוצר כתוצאה מכך מתחת למים נקרא ריצוד. במחקרים קודמים הריצוד נחשב לתופעה לא רצויה הפוגעת באיכותם של צילומים. עתה מצאו חוקרי הטכניון כי התופעה דווקא יכולה להועיל ולשמש למציאת התאמה בצילום סטריאוסקופי (בצילום סטריאוסקופי משתמשים בשתי מצלמות המצלמות את אותה סצנה, בדומה לזוג עיניים. על ידי התאמת התמונות בין שתי המצלמות, ניתן לשחזר את המבנה התלת-מימדי של התמונה המצולמת).

במחקר משנת 2004 של פרופסור יואב שכנר וניר קרפל מהפקולטה להנדסת חשמל בטכניון, הם הציעו דרך לצמצום התופעה – עיבוד תמונות הוידאו לאחר הצילום על מנת ליצור תמונות הנראות כאילו צולמו בתנאי תאורה יציבים ואחידים יותר. במחקרם האחרון מראים פרופסור שכנר והמשתלם יוחאי סבירסקי כי הריצוד עשוי דווקא להועיל למטרות ראיה ממוחשבת מתחת למים.

“תופעת הריצוד יוצרת חתימה זמנית ומרחבית ייחודית לכל נקודה בסצנה”, מסבירים חוקרי הטכניון. “את החתימה הנ”ל ניתן לזהות ולהתאים בשתי מצלמות או יותר, המצלמות את אותה הסצנה בו-זמנית. ע”י התאמה זו של מספר רב של נקודות בין המצלמות השונות, ניתן לשחזר את המבנה התלת-מימדי של הסצנה המצולמת בצורה מדוייקת וצפופה”.

ללא תופעת הריצוד, בעיית ההתאמה בצילום סטריאוסקופי נחשבת לאחת הבעיות המורכבות בראיה הממוחשבת, בייחוד באיזורים בהם אין טקסטורה או פרטים מרחביים בסצנה, כגון קירות חלקים או קרקעית חולית. הריצוד מאפשר לפתור את בעית ההתאמה בכלים יחסית פשוטים ובצורה מאוד מדוייקת על ידי שימוש במידע המרחבי והזמני של “שדה האור”.

השיטה נבדקה והוכחה בניסויים שונים הן בבריכת השחיה והן בים התיכון תחת תנאי ראות ותאורה שונים והוצגה בכנס הבינלאומי לראיה ממוחשבת – ICCV 2009 ביפן.

בתמונה: יוחאי סבירסקי צולל עם ציוד הצילום הסטריאוסקופי. צילום – דוברות הטכניון