IA leva apenas alguns minutos a converter vídeos GoPro em mapas 3D de recifes de coral

Um novo sistema baseado na IA, com tecnologia GoPro, permite que os recifes de coral sejam mapeados em 3D de forma mais rápida e fácil do que nunca. Este sistema poderá revelar-se essencial para salvar os recifes ameaçados, permitindo aos cientistas estudá-los tanto no local como nos seus computadores nos laboratórios.

DeepReefMap: inteligência artificial que mapeia em 3D um recife de coral

Atualmente, para obter um mapa de nuvens de pontos em 3D de um recife de coral, mergulhadores especialmente treinados têm de se deslocar em torno de uma secção desse recife, tirando centenas de fotografias de vários ângulos.

É necessária uma quantidade considerável de capacidade de processamento para combinar posteriormente essas imagens num mapa tridimensional. Mesmo assim, devido ao grande esforço e à análise computacional necessária, o mapa geralmente mostra apenas uma parte relativamente pequena do recife - talvez algumas dezenas de metros. É aí que entra o DeepReefMap.

Desenvolvido por cientistas do instituto de investigação suíço EPFL, o sistema permite que apenas um mergulhador amador, munido de uma única câmara de ação de consumo, mapeie várias centenas de metros de recife de cada vez. De facto, os principais fatores limitantes são a duração da bateria da câmara e o fornecimento de ar do mergulhador.

À medida que o mergulhador nada sobre o recife, filma-o com a sua câmara virada para baixo, captando imagens dos corais a partir de uma perspetiva em constante mudança. Essas imagens são posteriormente processadas pelo software DeepReefMap, que utiliza algoritmos de aprendizagem profunda para converter o vídeo numa grande "fotografia" composta em 3D que pode ser vista de todos os pontos de vista originais da câmara.

É importante salientar que o sistema é capaz de compensar a fraca iluminação e a claridade subóptima da água que fazem frequentemente parte da fotografia subaquática. Por outro lado, as tecnologias convencionais de mapeamento de recifes exigem imagens de alta resolução bem iluminadas. Além disso, o DeepReefMap também pode avaliar a saúde dos corais e classificá-los por espécie com base na sua forma.

Em testes de campo realizados no Golfo de Aqaba (no Mar Vermelho), um mergulhador levou cinco minutos para fotografar um trecho de 100 metros de recife. Foram necessários apenas mais cinco minutos para o DeepReefMap converter essa filmagem num mapa de nuvem de pontos.

GoPro ao serviço da IA

Nos casos em que é necessário mapear uma área maior do recife, podem ser montadas várias câmaras num único equipamento que é transportado por um mergulhador. Para as experiências no Mar Vermelho, os cientistas fixaram seis câmaras GoPro Hero 10 a uma estrutura leve feita de tubos de PVC. As câmaras foram colocadas a cerca de 1 metro de distância, com três a apontar para a frente e três para trás.

Todas as seis estavam a filmar a 1080p/30fps, o que provou ser completamente adequado para o DeepReefMap.

Com este novo sistema, qualquer pessoa pode participar na cartografia dos recifes de coral do mundo. Vai realmente estimular a investigação neste domínio, reduzindo a carga de trabalho, a quantidade de equipamento e a logística, bem como os custos relacionados com as TI.

Afirmou Samuel Gardaz, do Centro Transnacional do Mar Vermelho, que participou no estudo.

Um artigo sobre a investigação foi recentemente publicado na revista Methods in Ecology and Evolution.