珊瑚礁：人工智能的 3D 测绘
借助 DeepReefMap AI，现在可以使用简单的相机在几分钟内创建珊瑚的三维地图
广阔的 珊瑚 形成最美丽的水下图像的背景是由非常小的海洋无脊椎动物组成的大群落，这些无脊椎动物具有钙质骨骼，称为水螅体。
珊瑚也被称为 Anthozoa，在海底生活了数千年，具有 对地球的健康至关重要：尽管这些聚集在石灰岩礁石上的巨大而古老的殖民地仅覆盖不到海洋表面的 0,1%，但为它们提供了避难所和栖息地。 近三分之一的海洋物种 已知。
严重威胁温度升高 '污染 由于人类起源，珊瑚正遭受一种危险的现象，称为 美白。那些 红海然而，它们似乎对气候相关压力具有更强的抵抗力。
因此，跨国红海中心（TRSC）决定探索其秘密，从仔细观察开始 珊瑚礁的 3D 测绘。他想过让这一切成为可能 深海珊瑚礁地图，一个由 EPFL 研究人员开发的人工智能系统。
人工智能与气候危机：机遇还是威胁？
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L“珊瑚的生态重要性 因此，他们的健康影响也延伸到世界各地不同国家的人口。根据美国国家海洋和大气管理局的研究， 十亿人依赖珊瑚礁 为 食品安全 以及旅游活动的收入。
虽然什么时候 海水温度升高中， 共生藻类 为珊瑚提供营养（并赋予珊瑚特有颜色）的物质被排出，白化的珊瑚虫群注定会死亡。
针对这一戏剧性现象，TRSC等组织正在进行深入研究，试图解开其中的秘密。 红海中存在的珊瑚种类，它们似乎对气候压力特别有抵抗力。
该倡议由洛桑联邦理工学院生物地球化学实验室和 TRSC 牵头，作为 深海珊瑚礁地图，一个系统 人工智能 由 EPFL 计算环境科学和地球观测实验室 (ECEO) 开发。
新的人工智能能够产生 数百米的 3D 地图 在几分钟内，从市场上常见的相机拍摄的图像开始，并能够对不同的珊瑚进行分类。
“有了这个新系统，任何人都可以参与绘制世界珊瑚礁地图“，他解释说 塞缪尔·加尔达斯，TRSC 项目协调员，“这将真正刺激这一领域的研究，减少与 IT 相关的工作量、设备和物流数量以及成本“。
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在几分钟内绘制数百米珊瑚礁地图
正如我们在刚刚发表的研究中读到的“生态学和进化方法》“在 100 分钟的潜水中获得的 5 米视频片段 经济实惠的消费级相机 可以完全自动转换为语义点云 5分钟“。
真正的革命 珊瑚礁测绘传统上，这需要大量资源、大量时间和专家的工作。这些限制严重限制了，在某些情况下完全阻止了 监测珊瑚礁 由不具备必要资源和技术专长的国家实施。
感谢新系统 人工智能 由 EPFL 研究人员开发，未来 任何人都可以收集数据，即使是休闲潜水员，只要他们配备了相机。
他们所需要做的就是慢慢地游过珊瑚礁，并在前进时拍照。他们会提供恰到好处的服务 好坦克 以及非常耐用的电池，用于绘制数百米的珊瑚礁地图。
为了能够拍摄更大的区域，瑞士研究人员开发了一种 PVC结构 配备六个摄像头（正面三个，背面三个），可由同一人操作。而且这个装置也存在于 低成本版本，还包括预算有限的跳水队。
“生态系统保护领域的一场真正的革命“，他声称 吉扬·普兰迪银行洛桑理工大学生物地球化学实验室研究员、TRSC科学主任。
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珊瑚礁的数字孪生，以促进其保护
与旧的 3D 绘图程序不同，DeepReefMap 没有以下问题： 照明不佳 和水下图像典型的衍射：le 深度神经网络事实上，他们可以适应这些条件。此外，现有程序仅适用于高分辨率图像。
“它们在规模方面也受到限制：在可以识别单个珊瑚的分辨率下，最大的 3D 地图有几米长，需要大量的时间 加工的“，他解释说 德维斯·图亚，ECEO 教授。 “借助 DeepReefMap，我们仅受潜水员在水下停留时间的限制“。
“我们的目标是开发一种对在该领域工作的科学家有用的系统，并且可以快速、广泛地部署。“，他解释说 乔纳森·绍德，他的博士论文致力于 DeepReefMap 的开发。
“我们的方法不需要昂贵的硬件”，研究人员强调，“具有基本图形处理单元的计算机就足够了。语义分割和 3D 重建发生在 与视频播放速度相同“。
“该系统非常容易实施，我们将能够 监测珊瑚礁变化 随着时间的推移，以确定优先保护区“，班克-普兰迪补充道。
新的 3D 地图将包含其他数据，从种群遗传学到珊瑚的适应潜力。 TRSC 的科学主任解释说，这个过程“可能会导致创建 珊瑚礁的真正数字孪生“。
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