Comprensión automática de escenas en imágenes de entornos submarinos

Abstract

La utilización de vehículos submarinos autónomos (AUV) representa un avance significativo en el campo de la monitorización del fondo marino. Sin embargo, el procesamiento de imágenes de datos adquiridos desde AUVs presenta un desafío único debido a las propiedades inherentes del entorno submarino, como la atenuación de la luz y la turbidez del agua. Este trabajo investiga técnicas para mejorar la comprensión automática del contenido de escenas submarinas a partir de imágenes monoculares. El sistema propuesto aprovecha modelos de aprendizaje profundo existentes junto con algoritmos simples de procesamiento de imágenes, eliminando la necesidad de entrenamiento supervisado adicional. El sistema estudia la combinación de un modelo de aprendizaje profundo pre-entrenado para la estimación de profundidad a partir de imágenes monoculares, con el algoritmo propuesto para distinguir regiones de agua del resto de elementos de la escena. El estudio presentado incluye una comparación detallada de la influencia en el resultado de varias alternativas y opciones de configuración del sistema. La validación experimental muestra cómo el sistema presentado obtiene resultados de segmentación más ricos en comparación con los algoritmos existentes utilizados como referencia. En particular, el sistema propuesto facilita la segmentación precisa de regiones de agua y facilita la detección de otros objetos de interés, incluyendo elementos suspendidos en el agua, que potencialmente pueden corresponder a peces u otros obstáculos móviles.