Genoptagelse af undervandsbilleddannelse

Advanced Imaging and Visualization Laboratory (AIVL) ved Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), der arbejder med Marine Imaging Technologies, har udviklet en revolutionerende ny multifunktion, undervandsbilleddannelsessystem, der er i stand til at generere ultra-high definition-tv (UHDTV) video, 2-D mosaikbilleddannelse, og 3-D optiske modeller af havbundens objekter og miljøer. Den nye state-of-the-art teknologi testes i øjeblikket på flere nedsænkede forlissteder i både USA og Europa.

"Disse nye billeddannelsessystemer kan visualisere brede områder af havbunden og skibbrud ved optiske opløsninger, der ikke tidligere kunne opnås, og repræsentere en reel paradigmeændring i vores evne til at forestille os og fortolke objekter og funktioner på havbunden, "siger William Lange, direktør for AIVL.

Den banebrydende teknologi muliggør hurtig produktion af 3-D optiske volumetriske modeller af havbunden-billeder, som forskere kan snurre for at se fra alle sider, og zoom ind for at visuelt udforske omkring og inde i objekter eller havmiljøer. Disse modeller hjælper med at transformere den måde, forskere undersøger undersøgelsesområder, såsom koralrev, marine beskyttede områder, maritime kulturarv, og endda steder med farligt materiale.

Udviklet af AIVL i samarbejde med National Park Services Submerged Resources Group og Marine Imaging Technologies, de næsten millimeter nøjagtige 3D-modeller er bygget med digitale optiske billeder, frem for lasere. I modsætning til 3D-billeder, som muliggør en statisk visning i tre dimensioner, disse modeller er i stand til at repræsentere volumenet af et objekt fra alle sider med høj opløsning, tillader, for første gang, visuel udforskning i skalaer, der nærmer sig, hvad mennesker ser i luften.

"Denne nye teknologi gør os i stand til praktisk talt at udforske undervandsverdener, såsom dem omkring hydrotermiske udluftningssteder, "siger Lange, "og hjælpe os med bedre at forstå strukturen og levetiden for nedsænkede objekter, såsom rørledninger og sunkne maritime kulturarv. "

I øjeblikket, 3D-modeller tager flere måneders behandling tilbage i laboratoriet. Men det nye undervandsbilleddannelsessystem gør modellerne mulige i kortere perioder - selv under ekspeditioner til søs.

"Dette er virkelig spændende, fordi dybhavet er et rige med meget begrænset adgang, "siger Tim Shank, en dybhavsbiolog ved WHOI. "Selv når forskere er i stand til at dykke i en nedsænket, ligesom det menneskelige besatte køretøj Alvin, vi har typisk kun et par timer på havbunden om dagen. På grund af det store pres, der øges med havdybden, det er umuligt at træde ud af subben og opleve terrænet og dets blomstrende økosystemer i tre dimensioner. "

"Disse 3D-modeller i høj opløsning giver os mulighed for visuelt at gå gennem havbundens landskab blandt de biologiske samfund, der bor der, omtrent som en dyrelivsbiolog ville gå gennem en regnskov, "tilføjer Shank, der planlægger at samarbejde med AIVL om at generere 3-D-modeller af dybhavs koraløkosystemer ud for Colombias kyst under en ekspedition der senere på året.

Typisk, efter en forskningsekspedition til søs, forskere bruger uger på at gennemgå stillbilleder og video indsamlet af undervandsbiler eller andre instrumenter. Lange siger, at de nye modeller vil hjælpe med at strømline processen med at fortolke data.

"I stedet for at skulle se på hundredtusinder af individuelle billeder, forskere kan undersøge en enkelt højopløselig 3-D optisk model, "Lange siger." Det giver dem mulighed for at se dybde, skala og kontekst, hvilket er hvad de fleste forskere kan lide ved at kunne dykke i en bemandet nedsænket, som Alvin. "

"Når du ser på et 2-D-billede, din hjerne skal gøre meget ekstrapolering for at udfylde detaljerne, "tilføjer Maryann Kovacs, en tekniker hos AIVL. "Disse modeller gør arbejdet for dig."

Ved at kunne inkorporere 2-D optiske data indsamlet fra tidligere missioner, modellerne giver også forskere mulighed for at se, hvordan et websted har ændret sig over tid. For eksempel, metoden anvendes allerede på den fortsatte tidsserie og arkæologiske lokalitetsvurderingsindsats på RMS Titanic Maritime Heritage Site.

AIVL er begyndt at konvertere laboratoriets 2-D optiske mosaikker på Titanic-stedet, som blev oprettet i 2011. Laboratoriet vil også inkorporere nyerhvervede billeder fra det legendariske vragsted, der stadig fanger offentlighedens fantasi mere end 100 år efter, at luksusforingen sank på sin jomfrurejse.

"Vi kan lære ting fra Titanic -stedet om, hvad der sker med skibe i dybhavet over tid, "Lange siger." Der er meget få steder på bunden af ​​havet, hvor vi har en 25-årig historie om, hvad der er sket der. Og disse 3D-optiske modeller giver folk mulighed for at se det, som de aldrig før har haft. "

Ud over at gavne videnskab og forskning, Lange siger, at teknikken er et generisk værktøj med et stort antal mulige applikationer inden for alt fra uddannelse, filmproduktion og industri.