En algoritm utvecklad av en doktorand i Florida Tech skapar en ny ekologisk undersökningsmetod som gör det möjligt för forskare att låsa upp viktiga historiska data från en stor mängd korallrevsfotografier som går tillbaka mer än ett sekel.
Zachary Ferris, doktor i biologiska vetenskaper. student vid Florida Tech, ledde utvecklingen av den nya datorvisionsalgoritmen som heter ReScape. ReScape tar bort perspektivförvrängningen från revlandskapsbilder genom att omvandla dem till vyer uppifrån och ner, vilket gör att alla koraller får rätt storlek för analys av revförhållandena.
"Genom att återställa den korrekta storleken på koraller tillåter ReScape forskare att börja extrahera ekologiska data från otaliga korallrevsbilder som har arkiverats under de senaste 140 åren," sa Ferris. "Nu när dessa data kan extraheras, gör ReScape det också möjligt för forskare att börja använda revlandskapsavbildning för att genomföra mer omfattande undersökningar eftersom revlandskapsbilder fångar mycket mer område av revet än konventionella avbildningstekniker."
Teamet publicerade artikeln "ReScape:transforming coral-reefscape images for quantitative analysis" den 17 april i tidskriften Scientific Reports .
Människor runt om i världen har fotograferat korallrev, med fritidsfotografer som ofta fångar pittoreska vidder av korallrev. Dessa otaliga revlandskapsbilder är den största källan till observerade korallrevsförhållanden, men hittills har forskare inte kunnat extrahera data från dem eftersom perspektivförvrängning gör att koraller längre från kameran verkar mycket mindre än deras faktiska storlek.
Genom att ta bort perspektivförvrängningen i korallrevsbilderna ger ReScape möjligheten att avslöja enorma historiska data för korallrev över hela världen.
"Tekniken som driver ReScape populariserades av industrin för autonom körning på 1990-talet," sa Ferris. "ReScape tar tekniken under vattnet för första gången genom att integrera nya tekniker som gör att tekniken kan fungera utan att veta var kameran är placerad och riktningen när bilden togs."
ReScape-algoritmen designades av Ferris, Robert van Woesik, professor och chef för Florida Techs Institute for Global Ecology, och Eraldo Ribeiro, docent i datavetenskap vid Florida Tech.
"Genom att dela sina revlandskapsbilder med forskare har fritidsfotografer nu den unika möjligheten att hjälpa till att avslöja historiska data från korallrevslokaler där vi inte har någon tidigare information", sa van Woesik.
Han fortsatte, "Vi hoppas att ReScape inspirerar fritidsfotografer att dela sina revlandskapsbilder med forskare, vilket driver ny forskning för att fylla luckor i vår historiska och geografiska förståelse av korallrev. Att bygga en heltäckande förståelse för korallrev är avgörande för att effektivt hantera och bevara dessa korallrev. ovärderliga ekosystem i en allt hårdare värld."
För att säkerställa att ReScape är lättillgängligt för alla med dator- och internetåtkomst kompilerade teamet ReScape till en gratis, användarvänlig app som inte kräver någon kodningserfarenhet för att använda.
Steg-för-steg-instruktioner för nedladdning och användning av ReScape finns på GitHub.
Mer information: Z. Ferris et al, ReScape:transformering av korallrevsbilder för kvantitativ analys, vetenskapliga rapporter (2024). DOI:10.1038/s41598-024-59123-2
Journalinformation: Vetenskapliga rapporter
Tillhandahålls av Florida Institute of Technology
