濁った水中でも3D地図を生成できる新しい水中イメージング技術を開発 (New Imaging System Sees Through Murky Waters)

2026-06-11 マサチューセッツ工科大学(MIT)

マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究チームは、濁った水中でも物体を鮮明に観測できる新しいイメージングシステムを開発した。海洋や河川、港湾などの環境では、水中の粒子によって光が強く散乱されるため、従来のカメラや光学センサーでは視界が大幅に制限されるという課題があった。新システムはレーザー光と高感度検出器を組み合わせ、物体から直接反射した光だけでなく、水中で複数回散乱した微弱な光の情報も活用して画像を再構築する。さらに、高度な計算アルゴリズムによって光の伝播経路を解析し、濁度の高い環境下でも物体の位置や形状を高精度で推定できることを実証した。
◆実験では従来手法より鮮明な画像取得に成功し、視界が極めて悪い条件でも有効性が確認された。研究チームは、この技術が海洋観測、水中ロボットの航行支援、港湾や橋梁などのインフラ点検、水中考古学、環境モニタリングなど幅広い分野で活用できると期待している。特に濁水域や深海環境における調査能力の向上につながり、水中探査の効率化と安全性向上に貢献する可能性がある。

濁った水中でも3D地図を生成できる新しい水中イメージング技術を開発 (New Imaging System Sees Through Murky Waters)
The new underwater mapping technique is akin to pairing a dolphin’s echolocation with a sea turtle’s close-range vision to see and navigate through murky water, in real-time. Credit: Courtesy of the researchers

<関連情報>

Sonar-MASt3R:濁った非構造環境におけるリアルタイム光音響融合 Sonar-MASt3R: Real-Time Opti-Acoustic Fusion in Turbid, Unstructured Environments

Phung, Amy • Camilli, Richard
IEEE Robotics and Automation Society  Date Issued:June 2026

Abstract

Underwater intervention is an important capability in several marine domains, with numerous industrial, scientific, and defense applications. However, existing perception systems used during intervention operations rely on data from optical cameras, which limits capabilities in poor visibility or lighting conditions. Prior work has examined opti-acoustic fusion methods, which use sonar data to resolve the depth ambiguity of the camera data while using camera data to resolve the elevation angle ambiguity of the sonar data. However, existing methods cannot achieve dense 3D reconstructions in real-time, and few studies have reported results from applying these methods in a turbid environment. In this work, we propose the opti-acoustic fusion method Sonar-MASt3R, which uses MASt3R to extract dense correspondences from optical camera data in real-time and pairs it with geometric cues from an acoustic 3D reconstruction to ensure robustness in turbid conditions. Experimental results using data recorded from an “opti-acoustic eye-in-hand” configuration across turbidity values ranging from <0.5 to >12 NTU highlight this method’s improved robustness to turbidity relative to baseline methods.

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