Ktoś kto ogląda seriale i filmy kryminalne wie, że technicy policyjni są w stanie wyostrzyć nawet najbardziej rozpikselowane ujęcia. PULSE też to potrafi, ale nie jest fikcją, tylko działającą Sztuczną Inteligencją.
Dasz wiarę?
Oglądając sensacyjne sceny w filmach i serialach, chyba niewiele osób było przekonanych, że organy ścigania dysponują aż tak zaawansowaną technologią. Na ujęciach, w których z bardzo niewyraźnego zdjęcia za pomocą jednego przycisku tworzono wysokiej rozdzielczości obrazy, można spoglądać z pobłażaniem. Często też wkłada się takie możliwości do kategorii naukowej fikcji. Pewien zespół naukowców i programistów udowodnił jednak, że takie cuda są możliwe. PULSE to kolejny dowód na to, że w wielu pomysłach potrzeba stworzyć odpowiednie narzędzia, by wcielić je w życie.
Nowy sposób, nowe możliwości
Sachit Menon, Alex Damian, McCourt Hu, Nikhil Ravi i Cynthia Rudin to pracownicy naukowi na amerykańskim Duke University, którzy stworzyli zupełnie nową metodę na poprawianie jakości zdjęć. Mieli dość ciężkie zadanie, ponieważ na rynku naukowym istnieje już sporo rozwiązań, które oferują niewiarygodną korektę obrazu.
Powyższy zespół twierdzi jednak, że ich algorytm może zamienić garść pikseli w realistyczne twarze o rozdzielczości do 64 razy większą niż rozdzielczość wejściowa. To robi ogromne wrażenie. Wystarczy sobie wyobrazić, że kamery smartfonów oferują mnóstwo pikseli do robienia zdjęć, które jak wiadomo, nie zapewniają idealnej fotki, jeśli umiejętności fotografa są słabe. Dlatego PULSE może się przydać także w zupełnie amatorskich zastosowaniach.
Sztuczna Inteligencja na pomoc
Zespół odpowiedzialny za PULSE oparł swój pomysł na Sztucznej Inteligencji, która z obrazu wyjściowego tworzy możliwe obrazy, by później wybrać z nich cechy charakterystyczne, które najbardziej będą odpowiadały temu, co znajduje się w rozpikselowanych obrazach. Po takim procesie zachodzi drugi, w którym również Sztuczna Inteligencja sprawdza powstałe możliwości i na ich podstawie tworzy obraz wyjściowy. Wszystko jest oparte na sieciach neuronowych i na Uczeniu Maszynowym. Im więcej danych program przebada, tym bardziej trafne będą jego przewidywania i wynik pracy.
Efekty pracy algorytmu widać bardzo dobrze na przykładzie, który udostępnili sami autorzy. Zdjęcia powstałe z rozpikselowanych obrazów niewiele różnią się od oryginalnych fotografii. Można powiedzieć, że wygląda to jak delikatny lifting.
Naukowcy twierdzą też, że ich narzędzie na ten moment może również „wyobrazić sobie” nowe cechy, które nie należały do oryginału. Mowa np. o zmarszczkach, rzęsach, czy zaroście. Na powyższym przykładzie widać także, że program pomija także niektóre cechy charakterystyczne. Na nosie jednego z twórców PULSE brakuje okularów w „odzyskanym” przez algorytm obrazie. To niewątpliwie wada tego programu, ale ostatecznie efekty i tak są powalające.
Nie tylko fotografia
Cynthia Rudin, informatyk z Duke University, która kierowała zespołem badawczym, powiedziała:
Nigdy wcześniej nie powstały obrazy o tak wysokiej rozdzielczości i z taką dokładnością.
To stwarza pole do popisu dla zainteresowanych rozwojem tego pomysłu. Tak dokładne i niewiele odbiegające od oryginału zdjęcia posłużą nie tylko w kryminalistyce. Twórcy PULSE uważają, że ich dzieło pomoże także tworzyć zdjęcia do szeregu innych zastosowań. Wspominają między innymi o badaniach kosmosu.
Kod projektu jest otwarty i każdy może mieć do niego dostęp. Wszystkie pliki zostały umieszczone na portalu GitHub. Dla zainteresowanych genezą pomysłu i sposobem działania algorytmu udostępniono także obszerne omówienie w dokumencie PDF, które można pobrać ze strony arxiv.org. O tym co jeszcze potrafi zrobić Sztuczna Inteligencja w świecie obrazów i fotografii można przeczytać u Huberta tutaj albo tutaj.
