แมชชีนเลิร์นนิงสร้างภาพสีเต็มรูปแบบจากกล้องอินฟราเรด

แมชชีนเลิร์นนิงสร้างภาพสีเต็มรูปแบบจากกล้องอินฟราเรด

ระบบการมองเห็นกลางคืนด้วยอินฟราเรดที่มองเห็นเป็นสีอาจเป็นจริงได้ ต้องขอบคุณนักวิจัยในสหรัฐอเมริกาที่ใช้การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อสร้างภาพสีของภาพถ่ายที่ส่องสว่างด้วยแสงอินฟราเรดเพียงอย่างเดียว ทีมงานหวังว่าเทคนิคของพวกเขาจะได้รับการพัฒนาต่อไปเพื่อสร้างระบบการถ่ายภาพที่ทำงานในที่ที่ไม่สามารถใช้แสงที่มองเห็นได้ เช่น การผ่าตัดจอประสาทตา ระบบการมองเห็น

ตอนกลางคืน

แบบดั้งเดิมทำงานโดยการให้แสงสว่างในบริเวณที่มีรังสีอินฟราเรดใกล้และตรวจจับการสะท้อนกลับหรือใช้กล้องที่มีความไวสูงเพื่อตรวจจับแสงจำนวนน้อยแม้ในเวลากลางคืน อย่างไรก็ตาม ทั้งสองอย่างนี้มักสร้างภาพสีเดียว ดังนั้นนักวิจัยจึงหาวิธีสร้างภาพวัตถุหลายสีโดยไม่ต้องอาบแสงที่มองเห็นได้

ปิแอร์ บัลดีนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ (UCI) อธิบายว่าสิ่งนี้จะเป็นประโยชน์อย่างมากในการใช้งานทางการแพทย์ที่การใช้แสงที่มองเห็นเป็นปัญหา “มันเป็นพิษมากสำหรับเรตินาที่จะได้รับแสงที่มีความเข้มสูงเป็นระยะเวลานาน” เขาอธิบาย “การผ่าตัดอาจกิน

เวลาสี่ชั่วโมง  หากคุณมีแสงความเข้มสูง ความยาวคลื่นสั้นที่ส่องไปที่เรตินาอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาสี่ชั่วโมง มีโอกาสสูงที่ผู้ป่วยอาจตาบอดได้ ในเวลาเดียวกัน คุณต้องการให้ศัลยแพทย์มองเห็นสิ่งต่าง ๆ ราวกับว่าพวกเขาถูกฉายรังสีด้วยแสงปกติ” แสงอินฟราเรดหลายความยาวคลื่นก่อนหน้านี้ 

นักวิจัยได้ลองใช้หลายวิธีในการปรับสีของภาพอินฟราเรด แต่บ่อยครั้งวิธีนี้จำเป็นต้องอาศัยความรู้บางอย่างเกี่ยวกับภาพที่มองเห็นเป็นข้อมูลเข้าหรือเสียสละความคมชัดของภาพเพื่อให้ได้สี ในการวิจัยล่าสุดนี้ และจักษุแพทย์ซึ่งอยู่ที่ UCI เช่นกัน ได้เริ่มสร้างภาพสีเต็มรูปแบบจากการส่องสว่างด้วย

แสงอินฟราเรดหลายความยาวคลื่น สิ่งนี้จะช่วยให้ภาพไม่สามารถแยกความแตกต่างจากภาพต้นฉบับได้ในขณะที่ใช้แสงที่มองเห็นได้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ อันดับแรก พวกเขาพิมพ์ชุดสีรุ้งจากเครื่องพิมพ์สำนักงานสามสีมาตรฐานลงบนกระดาษสีขาว และถ่ายภาพการสะท้อนแสงสเปกตรัม

ภายใต้ความยาว

คลื่นหลายช่วงของแสงที่มองเห็นได้และแสงอินฟราเรดใกล้ หลังจากเลือกความยาวคลื่นได้หกช่วง  สามช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้และสามช่วงช่วงคลื่นอินฟราเรด  พวกเขาพิมพ์ภาพใบหน้ามนุษย์ 200 ภาพจากฐานข้อมูลสาธารณะและฉายแสงทั้งหมดในแต่ละความยาวคลื่นตามลำดับ 

เพื่อตรวจจับความเข้มของแสงสะท้อนจากนั้น นักวิจัยได้พัฒนาอัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึกเชิงคำนวณ ซึ่งคอมพิวเตอร์ทำนายการสะท้อนแสงที่ความยาวคลื่นที่มองเห็นทั้งสามช่วง โดยใช้ค่าการสะท้อนแสงจากความยาวคลื่นอินฟราเรดทั้งสามช่วง สิ่งนี้สร้างภาพที่ป้อนไปยัง “ผู้จำแนก” ที่ประเมินภาพ

แม่นยำยิ่งขึ้นด้วยเหตุนี้ ระบบจึงได้รับการฝึกอบรมเพื่อสร้างการสร้างสีใหม่ของภาพที่มองเห็นได้แม่นยำยิ่งขึ้นจากข้อมูลอินฟราเรดในวงจรป้อนกลับ “อัลกอริธึมพื้นฐานเหมือนกับที่ใช้ในงานคอมพิวเตอร์วิทัศน์ทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเอง การดูภาพจากดาวเทียมหรืออะไรก็ตาม 

ในตอนท้ายของการทดลอง นักวิจัยขอให้มนุษย์ประเมินคุณภาพการมองเห็นของภาพที่เกิดจากอัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึก พวกเขาพบว่าภาพได้รับการจัดอันดับอย่างสม่ำเสมอว่าชัดเจนและแม่นยำกว่าภาพที่สร้างโดยอัลกอริทึมการถดถอยเชิงเส้นอย่างง่าย ซึ่งความเข้มที่แต่ละความยาวคลื่นภาพ

จะถูกทำนาย

จากความเข้มที่ความยาวคลื่นอินฟราเรดหนึ่งช่วงจำเป็นต้องมีการปรับปรุงที่สำคัญสองประการก่อนที่ระบบจะสามารถนำมาใช้กับแอปพลิเคชันทางการแพทย์ได้ หนึ่งคือการเพิ่มอัตราการรับข้อมูลปัจจุบันให้มากกว่า 3 เฟรมต่อวินาทีในปัจจุบันเพื่อให้สามารถถ่ายภาพวิดีโอได้ อีกประการหนึ่ง

คือการปรับระบบให้ทำงานร่วมกับตัวอย่างที่เกี่ยวข้องทางชีวภาพ เช่น เนื้อเยื่อเรตินา ซึ่งมีสเปกตรัมการสะท้อนแสงอินฟราเรดที่แตกต่างจากภาพที่ใช้ในการศึกษานี้ นอกเหนือจากนี้ นักวิจัยแนะนำว่างานนี้อาจนำไปใช้ในด้านการรักษาความปลอดภัย การปฏิบัติการทางทหาร และการสังเกตการณ์สัตว์

 “คุณสามารถจินตนาการถึงขั้นตอนที่ตามมาอีกมากมาย” Baldi กล่าวเทคนิคเดียวกันนี้สามารถใช้กับปัญหาเกี่ยวกับภาพเหล่านี้ได้” กล่าวที่คาดการณ์กับภาพอ้างอิงและพยายามแยกออกจากกัน หากสามารถทำได้ ข้อมูลนี้จะถูกส่งกลับไปยังตัวสร้าง ซึ่งใช้ข้อมูลนี้เพื่อปรับแต่งการคาดคะเน

ในช่วงเก้าเดือนที่ผ่านมา ฉันเปลี่ยนจากความรู้สึกปลอดภัยและมีความสุขในริกามาเป็นความรู้สึกราวกับว่าผู้คนในเมืองต้องการให้ลูกสาวและฉันเสียชีวิตด้วยโรคที่ป้องกันได้ ใช่ นั่นเป็นการพูดเกินจริง แต่ครีษมายันในลัตเวียของฉันยังคงเป็นช่วงเวลาแห่งการไตร่ตรองและการเปลี่ยนแปลงทางอารมณ์ 

หากสังคมลัตเวียปฏิบัติตามกฎที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน เราน่าจะอยู่อีกด้านหนึ่งของจุดสูงสุดระลอกสองภายในปลายเดือนมกราคม 2564 โดยมีแผนที่จะเริ่มการฉีดวัคซีนในเดือนกุมภาพันธ์ แต่ความคิดหลักในใจของฉันคือ: หากประเทศแถบบอลติกไม่สามารถจัดการกับวิกฤตเล็ก ๆ เช่นโรคระบาดนี้ หมายความว่าอย่างไร

ผ้ายังสามารถสร้างเสียง เช่น ลำโพง เมื่อส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังเส้นใยเพียโซอิเล็กทริก นักวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าเสื้อสองตัวสามารถสื่อสารกันได้โดยการรับเสียงและเปล่งเสียงที่บันทึกคำพูด พวกเขายังสร้างเสื้อที่มีเส้นใยเพียโซอิเล็กทริกสองเส้นที่สามารถตรวจจับทิศทางของการตบมือได้

ทีมงานกล่าวว่าฟังก์ชันดังกล่าวอาจมีประโยชน์หลายอย่าง รวมทั้งช่วยให้ผู้ที่มีปัญหาทางการได้ยินสื่อสารได้ “การสวมเสื้อผ้าแบบเก็บเสียง คุณอาจพูดคุยผ่านเสื้อผ้าเพื่อรับสายและสื่อสารกับผู้อื่นได้” อธิบายใน บทความ ที่มาพร้อมกัน วิศวกรด้านวัสดุและการแพทย์เขียนว่างานนี้ผลักดัน “การตรวจจับเสียงไปสู่จุดสูงสุดใหม่” และเสริมว่าอุปกรณ์เพียโซอิเล็กทริก 

แนะนำ ufaslot888g