Algorytm, który rozszyfrowuje złamane obrazy

Weź młotek do lustra, a zniszczysz obraz, który wytwarza, a także szkło. Kontynuuj rozbijanie, a obraz stanie się bardziej zepsuty. Gdy kawałki szkła są wielkości brokatu, odbicia będą przypadkowe, a obraz nierozpoznawalny.

Łatwo sobie wyobrazić, że rekonstrukcja tego obrazu byłaby prawie niemożliwa. Nie tak, twierdzą Zhengdong Zhang i koledzy z Massachusetts Institute of Technology w Cambridge. Dzisiaj ci faceci ujawniają SparkleVision, algorytm przetwarzania obrazu, który ponownie składa rozbite obrazy.

Problemem atakującym Zhanga i współpracownika jest rozpracowanie treści obrazu odbitego od ekranu pokrytego brokatem. Podejście polega na sfotografowaniu brokatu, a następnie przetworzeniu powstałego obrazu w sposób, który rozszyfruje obraz.

Okazuje się, że istnieje prosty sposób na podejście do tego. Zhang i spółka uważają każdy kawałek brokatu za losowo zorientowane mikrolusterko. Tak więc światło z obrazu trafia w mikrolusterko i jest odbijane do czujnika wewnątrz aparatu.

Oznacza to, że istnieje proste mapowanie każdego piksela na oryginalnym zdjęciu na czujnik w aparacie. Zadaniem jest określenie tego mapowania dla każdego piksela. Istnieje przednia macierz szyfrująca iw zasadzie możemy znaleźć jej odwrotność i rozszyfrować obraz, mówią.

Aby znaleźć tę rozszyfrowaną macierz, Zhang i spółka wyświetlają zestaw obrazów testowych na błyszczącym ekranie i rejestrują, gdzie piksele z oryginalnego obrazu trafiają do aparatu.

Na tej podstawie mogą stworzyć algorytm, który rozszyfruje każdy inny obraz umieszczony dokładnie w tym samym miejscu, co obrazy testowe. Nazywają ten algorytm SparkleVision.

To przydatne oprogramowanie, które może mieć ciekawe zastosowania w odzyskiwaniu obrazów odbitych od powierzchni podobnych do brokatu, takich jak niektóre rodzaje listowia, mokre powierzchnie, metale i tak dalej.

A Zhang i spółka mają nadzieję, że oprogramowanie będzie bardziej przydatne. W obecnym wcieleniu oprogramowanie może rozszyfrować tylko obrazy umieszczone w dokładnej lokalizacji obrazów testowych. Ale teoretycznie obrazy testowe powinny dostarczyć wystarczającą ilość danych, aby rozszyfrować obrazy z dowolnej części pola światła. W ten sposób nasz system można by w naturalny sposób rozszerzyć do pracy jako kamera pola świetlnego, mówią.

Praca jest częścią rosnącego ciała, które obecnie rewolucjonizuje fotografię i przetwarzanie obrazu. Inni badacze opracowali, jak rozszyfrować obrazy z wszelkiego rodzaju zniekształconych odbić i powierzchni, czasami nawet bez użycia soczewek.

Te tak zwane kamery losowe radykalnie poszerzają możliwości optyków. I wygląda na to, że SparkleVision zajmie swoje miejsce wśród nich.

Nr ref.: http://arxiv.org/abs/1412.7884 : SparkleVision: Widzenie świata przez losowe mikrościanki lustrzane

ukryć