Esta IA transforma rostos borrados ou pixelados em imagens HD

Erik Behenck
Essa imagem foi ampliada mais de 60 vezes, graças a tecnologia. Imagem: Rudin lab.

Até onde a inteligência artificial é capaz de chegar? Pesquisadores da Duke University, nos Estados Unidos, desenvolveram um sistema capaz de transformar rostos borrados ou pixelados em imagens HD. A ferramenta é chamada de “Pulse” e multiplica a definição das imagens por 64, indo de uma miniatura de 16 x 16 para 1024 x 1024, ou seja, em alta definição.

O problema é que quando pegamos uma imagem e esticamos nos programas de edição, ela fica pixelada. As técnicas comuns tentam acrescentar elementos de alta definição nas imagens originais, causando um resultado desfocado. Mas, com a “Pulse” é diferente, ela gera diversas imagens até o resultado final.

Como funciona o sistema?

Só que os resultados nem sempre saem perfeitos, o Pulse é capaz de gerar diversas variações de uma mesma foto. E tem mais: essa técnica não é limitada a reproduzir rostos, podendo ser aplicada na melhoria de imagens de satélites.

O projeto consiste na aprendizagem profunda, após a inteligência artificial ter sido treinada com fotos reais. Assim, ela gera imagens possíveis, envolvendo diversas possibilidades. Além disso, o sistema consegue testar as fotos geradas, reduzindo em miniatura para identificar se o resultado é semelhante a original.

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“Nunca foram criadas imagens de super-resolução nessa resolução antes com tantos detalhes”, comentou a cientista da computação da Duke, Cynthia Rudin, que liderou a equipe.

rostos borrados ou pixelados em imagens HD
O sistema aumenta automaticamente a resolução de qualquer imagem em até 64x, ‘imaginando’ recursos como poros e cílios que não estavam lá em primeiro lugar. (Crédito: Rudin lab)

É possível transformar rostos borrados ou pixelados em imagens HD?

Sim, embora os resultados ainda não sejam 100% confiáveis. Nos programas tradicionais de tratamentos de imagens, quando uma miniatura é expandida, o sistema tenta adivinhar onde são necessários pixels extras, para preencher o novo tamanho. Assim, algumas áreas podem ficar confusas e apresentar um resultado estranho.

rostos borrados ou pixelados em imagens HD
A partir de uma única imagem borrada, o PULSE pode gerar retratos surpreendentemente realistas, que podem diferir sutilmente da pessoa real, mas são muito mais nítidos que os métodos anteriores. (Crédito: Rudin lab)

Mas, então como é possível transformar rostos borrados ou pixelados em imagens HD? O trabalho desenvolvidos pelos pesquisadores norte-americanos foi diferente. Usaram para isso uma ferramenta conhecida como “rede adversária generativa” ou GAN, que consiste em duas redes neurais para analisar dados de uma foto.

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Uma das redes neurais reproduz as imagens diversas vezes, já a outra é a responsável pelos testes, para indicar quais são parecidos e quais não são. A Pulse pode desenvolver imagens realistas a partir de imagens pequenas e sem qualidade.

PULSE promete resultados impressionantes

Conforme o coautor do estudo, Alex Damian, até mesmo em imagens onde a boca e o rosto são irreconhecíveis, o sistema consegue desenvolver uma imagem com bom resultado.

O melhor de tudo é que a inteligência artificial trabalha rapidamente, apresentando resultados satisfatórios dentro de alguns segundos. Tudo isso adicionando rugas, mechas de cabelo e poros, coisas imperceptíveis nas imagens pequenas.

Para provar a eficácia da nova ferramenta, os pesquisadores solicitaram que 40 pessoas classificassem 1.440 imagens, geradas pela Pulse e por outros métodos de dimensionamento. Assim, deveriam classificar de 1 a 5. Ao analisar as pontuações, a Pulse foi considerada a melhor.

O trabalho foi apresentado na Conferência de 2020 sobre Visão Computacional e Reconhecimento de Padrões (CVPR).

Confira alguns resultado ou faça upload de suas própria imagens no PULSE clicando aqui.

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