Koniec z rozmytymi nagraniami. Ta technologia potrafi zdziałać cuda
Nowa metoda opracowana przez naukowców pozwoli z rozmytych nagrań uzyskać zaskakująco ostry i wyraźny obraz. Pozwoli to nie tylko nagrywać amatorom kolejne filmy, żeby umieścić je w sieci, ale przede wszystkim pomoże lekarzom i licznym specjalistom korzystającym z obrazowania Ziemi.
Czy spotkaliście się z sytuacją, że po nakręceniu filmu okazało się, że jest kompletnie nieostry i nie da się go oglądać? A może mieliście wątpliwą przyjemność oglądać takie nagranie w sieci? Z pomocą przyszli naukowcy z Uniwersytetu Johna Hopkinsa, którzy opracowali wydajną metodę przekształcania rozmytych obrazów w wyraźne i ostre. Usuwa ona rozmycie 15-krotnie szybciej niż poprzednie metody, osiągając jednocześnie jeszcze lepsze wyniki.
Często obrazy są rozmazane, ponieważ autofokus nie działa prawidłowo albo aparat, albo obiekt się porusza. Nasza metoda pozwala przekształcić te rozmyte obrazy w coś wyraźnego i trójwymiarowego.
Jak wyostrza się rozmyte nagranie?
Zazwyczaj proces usuwania rozmycia składa się z dwóch etapów. W pierwszej kolejności system szacuje położenie kamer, które zarejestrowały nieostre obrazy, co pozwala na wstawienie obrazów 2D do sceny 3D. Później system rekonstruuje bardziej szczegółowy model 3D sceny ukazanej na obrazach lub zdjęciach. Tradycyjne metody, choć na ogół są skuteczne, to mają pewne ograniczenia i często pojawiają się różne artefakty, czyli zniekształcenia, niepełne rekonstrukcje.
Nowa metoda zapewnia wyraźne, czyste obrazy nawet w przypadku obrazów wejściowych o niskiej jakości. Sekret, jak powiedział Peng, polega na tym, że nowe podejście umożliwia nie tylko wykrywanie i redukowanie rozmycia na zdjęciach wejściowych, ale także wyostrzanie tych obrazów, zanim utworzy rekonstrukcje 3D obrazów lub sceny.
Wyostrzanie obrazów znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach, nie tylko amatorskim nagrywaniu
Przykładowo Peng i jego zespół współpracują z badaczami z Wydziału Dermatologii Johns Hopkins School of Medicine, aby wykorzystać nową technologię modelowania 3D w celu poprawy wykrywania nowotworów skóry, zwłaszcza nerwiakowłókniakowatości: nowotworów obejmujących mózg, rdzeń kręgowy, i nerwy.
- W przypadku nerwiakowłókniakowatości tradycyjne metody pomiaru często okazują się trudne ze względu na miękki i odkształcalny charakter guzów. Nasz bieżący projekt ma na celu rozwiązanie tego problemu poprzez stworzenie precyzyjnych modeli 3D, umożliwiających dokładną analizę objętości, położenia i ilości guza. To innowacyjne podejście jest szczególnie obiecujące w scenariuszach telemedycyny, gdzie pacjenci mogą używać własnych kamer do rejestrowania dotkniętych obszarów, przy czym metoda ta jest korzystna w poprawie dokładności diagnostycznej - stwierdził Peng.
Metoda została doceniona również przez programy zajmujące się modelowaniem terenu. Sprawdziła się w scenariuszach, kiedy ograniczona liczba zdjęć uniemożliwia pozyskanie dokładnego obrazu. Patrząc na nagranie, można się zastanowić nad jeszcze jednym, może bardziej niecodziennym zastosowaniem. Być może zastosowanie takiego wyostrzenia pozwoliłoby dokładniej przeanalizować np. zdjęcia UFO, czy potwora z Loch Ness i ostatecznie odpowiedzieć na nurtujące ludzkość zagadki.
Literatura źródłowa: Cheng Peng i in., PDRF: Progressive Deblurring Radiance Field for Fast Scene Reconstruction from Blurry Images, Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence (2023). DOI: 10.1609/aaai.v37i2.25295
