Počítačové zpracování a rozpoznávání obrazu slouží robotům i lidem

6. říjen 2017
03630111.jpeg

Profesor Jan Flusser je mezinárodně uznávaným expertem v oblasti digitálního zpracování obrazu, jeho rozpoznávání a fúzí obrazů z různých zdrojů. O principem i možnostech využití těchto moderních technologických postupů hovořil tento vědec v Magazínu Leonardo.

„Zabýváme se počítačovým zpracováním digitálních obrázků. Každý, kdo někdy držel digitální fotoaparát nebo mobil s digitálním foťákem, udělal fotografii, která byla třeba špatně zaostřená, málo kontrastní, a potřebovala úpravu, aby byla hezká.“

Tento proces lze provést v počítači pomocí speciálních matematických postupů. „Tím to ale nekončí, například chcete nějaké inteligentní zpracování této fotografie, například najít na ní počet postav a třeba i rozpoznat, kdo na fotografii je. A to všechno jsou algoritmy počítačového zpracování obrazu, kterými se zabývám,“ popsal Flusser.


Rozpoznání tváře člověka a jeho identifikace má samozřejmě užití v oblasti bezpečosti. „V případě, že lidé kooperují, tak je to relativně dobře zvládnutelné. Ale pokud si někdo schválně vezme kšiltovku, tmavé brýle, tak ani ten nejlepší současný systém na zpracování obrazu ho nepozná.“

Využití těchto postupů je velmi široké. Například pro inteligentní robotiku je nutné, aby robot dokázal přizpůsobit své chování tomu, co vidí.

Člověk vyhodnocuje a rozpoznává vše, co vidí, intuitivně. „Celý život si ukládáte do své paměti všechno, co jste viděl, a ve zlomku vteřiny jste schopen si to vybavit. I když vidíte z nějakého předmětu jen kousek, jste schopen ho poznat.“

„Pro roboty je ale rozpoznávání předmětů, které nejsou vidět celé dodnes složitý problém, který není zatím vyřešen.“

Počítač sice předčí člověka v tom, že je schopen dělat mnohé úkony rychleji než on, velmi dlouho a neunaví se. „Ale jen člověk dokáže jediným pohledem okamžitě vyhodnotit předměty na snímku a jejich vzájemné vztahy, tedy co je vepředu, co je vzadu, kde je jaká překážka, v tom počítač zaostává.“

Mezi úpravou fotografie a manipulací

Flusserovou specializací je i rozpoznávání manipulací se snímky. „Je známo, že spousta médií si upravuje fotografie. Jsou úpravy, které jsou přípustné, jako je zvýšení kontrastu nebo potlačení šumu.“

„Ale pak jsou ty nepřípustné úpravy, které mění vjem skutečnosti. Byly případy fotografů, kteří z několika snímků zkomponovali jeden a zobrazili událost, která se nikdy tak nestala prostě proto, aby snímek byl zajímavější, měl lepší dynamu a pak ho publikovali.“


„My jsme schopni detekovat některé manipulace, třeba výřez části obrázku a překrytí jiné jeho části, nebo spojení dvou obrazů v jeden. Jsme schopni také zjistit, že v několika snímcích videozáznamu se něco smazalo.“

Flusserův tým nezkoumá snímky na úrovni médií. „Je to ale vážný problém třeba u soudu, když jsou digitální obrázky používány jako důkaz a soud požaduje potvrzení pravosti.“

Pokud ale vědci dostanou úkol potvrdit pravost fotografie bez toho, aniž by znali podezření, jaká manipulace byla použita, tak je to problematické, přiznal Flusser.

Lepší fotky jak pro chytré telefony, tak pro tomografy

Vědec se aktuálně zabývá metodami na odstranění rozmazání obrazu, který vznikne při focení s roztřesenou rukou.

„Momentálně máme řešení, které komerčně nenabízíme, ale funguje na chytrých telefonech s operačním systémem Android. Využívá skutečnosti, že o třesu ruky můžete dostat informace z gyroskopu a akcelerometru, kterým je telefon vybaven.“

Smartphone - chytrý telefon

Tato data se dají zpětně použít k tomu, aby se odhadlo, jak se ruka autora snímku třásla, jakou rychlostí, jakým směrem a po jaké trajektorii. „Tato informace se dá využít k zaostření snímku, vše proběhne bez zásahu uživatele, přímo v mobilním telefonu během dvou vteřin.“

V neposlední řadě lze rozpoznávání obrazu využít i v medicíně. „Je to profesionálně největší aplikační oblast.“

„Dnes hrají velkou roli zobrazovací metody a všechny jsou digitální, od magnetické rezonance po digitální rentgen. Tady není požadavek na automatickou detekci a diagnózu, ale na to, aby byl snímek předpřipraven tak, aby se na něj lékař mohl co nejlépe dívat a co nejlépe ho vyhodnotit,“ popsal široké využití technik rozpoznávání obrazu Jan Flusser.

Spustit audio
autoři: Josef Kluge, Ondřej Čihák
  • Věda
  • digitální retuše
  • digitální snímky
  • rozpoznávání obrazu