Міждисциплінарна група вчених розробила технологію відновлення з використанням глибокого машинного навчання кольорів видимого спектру на знімках, отриманих в інфрачервоному діапазоні. Дослідження опубліковано в журналі Plos One.
Дослідники-офтальмологи та програмісти з Каліфорнійського університету в Ірвайні об’єднали зйомку, отриману в червоному і ближньому інфрачервоному спектрах, і нейронну мережу, навчену на розпізнаванні фотографій. Вчені прийшли до висновку, що кожен барвник і пігмент, що надають об’єкту видимий колір, не тільки відображає хвилі у видимій частині спектра, але також унікальним чином взаємодіє з ІЧ випромінюванням.
Автори розробки експериментували з камерою, чутливою як до видимого, так і до ближнього інфрачервоного світла. Отримані знімки дослідники обробляли за допомогою згорткової нейронної мережі. Вони використовували цю систему для аналізу 140 зображень обличчя, надрукованих блакитними, пурпуровими, жовтими та чорними чорнилами, освітленими багатоспектральним освітленням, що охоплює як видимі, так і інфрачервоні хвилі.
Вчені виявили, що при тестуванні 20 роздрукованих облич, які висвітлювалися тільки невидимим ближнім ІЧ світлом, їх система могла успішно передбачати і реконструювати, як ці особи будуть виглядати у видимому світлі.
Як відзначають дослідники, системи нічного бачення, що працюють на основі ІЧ світла, зазвичай відображають сцени тільки в зеленому кольорі, втрачаючи відтінки, видимі при звичайному освітленні. Інноваційні прилади намагаються використовувати надчутливі камери для посилення видимого світла, але навіть вони неефективні в повній темряві, де немає світла, яке можна посилити. Використання навченої нейромережі дозволяє вирішити цю проблему.
Вчені вказують на широкий спектр можливих галузей, в яких може використовуватися їх розробка. За словами авторів дослідження, технологія зйомки буде корисна для військових приладів і пристроїв, в хімічній промисловості при роботі з реактивами, чутливими до видимого світла, в медицині і наукових дослідженнях.
Наприклад, зараз дослідники працюють над використанням технології при проведенні операцій на очах з використанням низькоенергетичного світла (тобто світла в червоній і інфрачервоній частині спектра).
«Якщо ви освітлюєте сітківку звичайним видимим світлом протягом тривалого періоду часу (що часто потрібно для операції), сітківка може бути пошкоджена, — пояснює П’єр Бальді, один з авторів дослідження. – Тому ми хочемо використовувати світло з низькою енергією, щоб не пошкодити сітківку, але, щоб при цьому хірург міг бачити все, як при звичайному світлі».