Ein von einem Doktoranden der Florida Tech entwickelter Algorithmus schafft eine neue ökologische Untersuchungsmethode, die es Wissenschaftlern ermöglicht, wichtige historische Daten aus einem riesigen Fundus an Korallenrifffotos zu erschließen, die mehr als ein Jahrhundert zurückreichen.
Zachary Ferris, ein Doktor der Biowissenschaften. Student an der Florida Tech leitete die Entwicklung des neuen Computer-Vision-Algorithmus namens ReScape. ReScape entfernt die perspektivische Verzerrung aus Rifflandschaftsbildern, indem es sie in Draufsichten umwandelt, sodass alle Korallen die richtige Größe für die Analyse der Riffbedingungen haben.
„Durch die Wiederherstellung der korrekten Korallengröße ermöglicht ReScape Wissenschaftlern, mit der Extraktion ökologischer Daten aus unzähligen Bildern von Korallenrifflandschaften zu beginnen, die in den letzten 140 Jahren archiviert wurden“, sagte Ferris. „Da diese Daten nun extrahiert werden können, ermöglicht ReScape Wissenschaftlern auch, mit der Rifflandschaftsbildgebung umfangreichere Untersuchungen durchzuführen, da Rifflandschaftsbilder weitaus mehr Bereiche des Riffs erfassen als herkömmliche Bildgebungstechniken.“
Das Team veröffentlichte die Artikel „ReScape: Transformation von Bildern von Korallenrifflandschaften zur quantitativen Analyse“ am 17. April in der Zeitschrift Wissenschaftliche Berichte.
Menschen auf der ganzen Welt haben Korallenriffe fotografiert, wobei Freizeitfotografen oft malerische Weiten von Korallenriffen einfangen. Diese unzähligen Rifflandschaftsbilder sind die größte Quelle beobachteter Korallenriffbedingungen, aber bisher konnten Wissenschaftler keine Daten daraus extrahieren, da perspektivische Verzerrungen dazu führen, dass weiter von der Kamera entfernte Korallen viel kleiner als ihre tatsächliche Größe erscheinen.
Durch die Beseitigung der perspektivischen Verzerrung in den Bildern der Korallenrifflandschaft bietet ReScape die Möglichkeit, umfangreiche historische Daten für Korallenriffe weltweit offenzulegen.
„Die Technologie, die ReScape antreibt, wurde in den 1990er Jahren von der autonomen Fahrbranche populär gemacht“, sagte Ferris. „ReScape bringt die Technologie zum ersten Mal unter Wasser, indem es neue Techniken integriert, die es der Technologie ermöglichen, zu funktionieren, ohne den Standort und die Ausrichtung der Kamera zum Zeitpunkt der Bildaufnahme zu kennen.“
Der ReScape-Algorithmus wurde von Ferris, Robert van Woesik, einem Professor und Direktor des Institute for Global Ecology der Florida Tech, und Eraldo Ribeiro, einem außerordentlichen Professor für Informatik an der Florida Tech, entworfen.
„Indem sie ihre Rifflandschaftsbilder mit Wissenschaftlern teilen, haben Freizeitfotografen nun die einzigartige Gelegenheit, dabei zu helfen, historische Daten von Korallenrifforten zu enthüllen, über die wir keine Vorinformationen haben“, sagte van Woesik.
Er fuhr fort: „Wir hoffen, dass ReScape Freizeitfotografen dazu inspiriert, ihre Rifflandschaftsbilder mit Wissenschaftlern zu teilen und so neue Forschungen voranzutreiben, um Lücken in unserem historischen und geografischen Verständnis von Korallenriffen zu schließen. Der Aufbau eines umfassenden Verständnisses von Korallenriffen ist entscheidend, um diese effizient zu verwalten und zu erhalten.“ unschätzbare Ökosysteme in einer zunehmend rauen Welt.“
Um sicherzustellen, dass ReScape für jeden mit Computer- und Internetzugang leicht zugänglich ist, hat das Team ReScape zu einer kostenlosen, benutzerfreundlichen App kompiliert, für deren Nutzung keine Programmierkenntnisse erforderlich sind.
Schritt-für-Schritt-Anleitungen zum Herunterladen und Verwenden von ReScape finden Sie unter GitHub.
Mehr Informationen:
Z. Ferris et al., ReScape: Transformation von Korallenrifflandschaftsbildern für die quantitative Analyse, Wissenschaftliche Berichte (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-59123-2