Pesquisadores dos EUA mostram que a IA pode exibir fielmente imagens infravermelhas em cores. Isso permitiria que as pessoas enxergassem em cores no escuro.
Alguns sistemas de visão noturna escaneiam ambientes escuros com luz infravermelha que é invisível ao olho humano. O sistema então gera essas imagens em monocromático como uma imagem de vídeo verde. Com a ajuda do software AI, essas imagens de luz infravermelha podem ser exibidas em cores no futuro.
Sistema de IA aprende cores
A tese básica da equipe de pesquisa dos EUA na Universidade da Califórnia em Irvine é que cada pigmento e corante em um objeto reflete comprimentos de onda infravermelhos, além dos comprimentos de onda visíveis. Um sistema de IA pode aprender essa sobreposição e traduzir imagens de um modo de cor para outro.
Para o estudo, a equipe primeiro imprimiu cerca de 200 imagens de rostos humanos em cores (CMYK), que eles fotografaram sucessivamente em diferentes comprimentos de onda no espectro infravermelho e na faixa visível (veja a imagem da capa). Ao fazer isso, eles registraram a intensidade do reflexo.
Usando 140 dessas fotos, os pesquisadores treinaram uma rede neural convolucional (CNN) para detectar diferenças e semelhanças entre as imagens de luz infravermelha e as imagens convencionalmente visíveis.
No caso do UNet-GAN, a rede neural deveria prever os valores de refletância visível com base nos valores de refletância IR – inicialmente de forma completamente aleatória. Controlada por um discriminador que comparava a previsão com uma imagem de referência, a rede passava pelo processo de previsão até que o valor previsto correspondesse à imagem de referência.
Por meio desse processo de treinamento, o sistema de IA aprendeu a atribuir cores apropriadas da faixa visível a imagens de luz infravermelha pura e, portanto, a capacidade de colorir imagens de infravermelho de forma realista. A rede UNet GA teve melhor desempenho em uma avaliação humana em zoom alto do que a UNet treinada supervisionada convencionalmente, que, no entanto, avaliou melhor com zoom out
Use para visão noturna e em pesquisa
Segundo a equipe de pesquisa, esse método é adequado para aplicações como visão noturna colorida nos setores privado e militar ou para estudos biológicos nos quais a luz visível causa reações indesejadas.
O sistema de visão noturna colorida também pode ajudar em procedimentos médicos, como operações oculares em que a retina é exposta a luz intensa por longos períodos de tempo, o que pode ser prejudicial aos olhos. O oftalmologista com o sistema de visão noturna colorida poderia então operar no escuro, mas ver o objeto da operação como se estivesse na luz visível.
No entanto, os pesquisadores alertam que, embora seu sistema funcione bem com rostos humanos, ele ainda precisa ser treinado e testado para outros objetos que refletem a luz de maneira diferente. Além disso, a conversão de vídeo atualmente funciona apenas em três quadros por segundo. Isso é muito lento para muitos cenários de aplicação, especialmente em um contexto médico.