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Cet algorithme permet de révéler les vraies couleurs du fond des océans

Le fond terne et bleuté des fonds sous-marins pose problème à la science. Un nouvel algorithme va permettre de retrouver automatiquement les couleurs réelles de cet environnement.

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Sea thru
© Matan Yuval

Il s’agit d’une vraie frustration chez les plongeurs, mais aussi d’une limite technique à la science. Dans l’eau, après une plongée sous-marine, les photos récupérées sont difficilement représentatives de la réalité. En raison de la distorsion de la lumière effectuée par l’eau, les couleurs et la lumière disparaissent en grande partie.

Cela pose un problème pour la recherche en milieu sous-marin, qui demande aux scientifiques à devoir trop souvent analyser manuellement des images relatives à des relevés de récifs, de fonds marins ou de stocks de poissons. Mais désormais, un nouvel algorithme va permettre de traiter automatiquement ces clichés, et accélérer le processus d’analyse. Les premiers traitements viennent d’être publiés, et le résultat est éblouissant.

algorithme couleurs ocean

© Matan Yuval

Un algorithme très utile aux chercheurs

« Nous sommes tous les deux des plongeurs passionnés et lorsque vous plongez, le cerveau humain compense étonnamment les effets de l’eau. Il existe donc des situations où vous plongez et expérimentez un environnement extrêmement riche et coloré, mais lorsque vous regardez les images que vous avez acquises après la plongée, semble terne et bleue, et vous savez qu’il y a plus que ce qui est réellement visible dans les images », tenait à expliquer Derya Akkaynak, chercheuse et à l’origine du développement de « Sea-Thru », un nouvel algorithme révolutionnaire.

De ce constat, Derya Akkaynak et Tali Trebitz, un autre chercheur, ont commencé à travailler sur un système qui permettrait de traiter automatiquement les photos, pour leur rendre leur aspect réel sans devoir y passer manuellement. Outre la volonté personnelle de révéler la vraie beauté de ces fonds marins, une autre utilité animait l’équipe.

À l’heure actuelle, l’analyse de cet environnement aquatique est régulièrement freinée par ces données ne pouvant pas être automatiquement traitées par les intelligences artificielles, récemment mises au point. « Sur les images sous-marines, les méthodes d’intelligence artificielle fonctionnent généralement mal ou de manière incohérente, car l’eau dégrade trop fortement les images pour permettre une analyse automatisée », expliquait Derya Akkaynak dans un mail à Business Insider.

Ainsi, les chercheurs sont généralement obligés de parcourir manuellement les photographies prises par les plongeurs scientifiques. La reconnaissance de poissons et autres récifs ne peut se faire sans disposer d’une apparence réaliste des différentes espèces et variétés, de la faune et de la flore.

sea thru comparaison

© Derya Akkayna

Un projet né en 2015

Pour remédier à ce problème, les deux chercheurs ont travaillé sur un nouvel algorithme, depuis 2015. Cette année-là, Akkaynak expliquait s’être aperçue que les scientifiques utilisaient une méthode de traitement calquée sur une correction utilisée dans l’atmosphère. Elle a donc décidé de créer quelque chose de plus spécialisé et approprié. « Une fois que j’ai découvert cela, j’ai formulé une équation plus précise physiquement, spécifiquement pour l’océan, et cette équation (appelée modèle Akkaynak-Treibitz) est la véritable avancée qui a conduit à l’algorithme Sea-thru », disait-elle à Business Insider.

« Lorsque ces images seront prétraitées avec Sea-thru, les scientifiques pourront alors utiliser les puissantes méthodes de vision artificielle et d’apprentissage automatique existantes pour pouvoir compter, identifier, segmenter, et y classer les animaux et autres objets. C’est la raison pour laquelle je vois dans Sea-thru le début de l’explosion de l’IA dans le domaine des sciences de la mer », concluait-elle.

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