AI ‘hô biến’ ảnh chân dung mờ đến mức không thể thấy rõ được mặt thành ảnh sắc nét gấp 64 lần

Nhờ ứng dụng trí tuệ nhân tạo, hệ thống có thể biến ảnh chân khuôn mặt có mật độ điểm ảnh 16 x 16 pixel thành ảnh 1.024 x 1.024 pixel chỉ trong vài giây, tức bổ sung hơn một triệu điểm ảnh.

Theo Newsweek, một nhóm các nhà nghiên cứu của Đại học Duke ( North Carolina, Mỹ) đã phát triển một thuật toán AI có tên gọi là PULSE, vốn có thể biến những tấm ảnh có độ phân giải cực thấp, thậm chí mờ đến mức không thể nhận rõ được khuôn mặt, thành những bức chân dung rõ nét, chân thực hơn bao giờ hết.

Nhóm nghiên cứu cho biết, thuật toán xử lý ảnh PULSE không được phát triển để nhằm xác định danh tính người trong ảnh, hay làm rõ nét khuôn mặt từ các bức ảnh có độ phân giải thấp của camera an ninh. Thay vào đó, nó có khả năng tạo ra những khuôn mặt mới không tồn tại ngoài đời thực, nhưng trông cực kỳ giống thật.

Cụ thể, dựa trên bức ảnh gốc được nhập vào hệ thống, trí tuệ nhân tạo AI sau đó sẽ phân tích và ‘tưởng tượng” một loạt các đường nét, chi tiết trên khuôn mặt như nốt ruồi, nếp nhăn, độ uốn của râu tóc…vốn không có trong bức ảnh ban đầu, sau đó tạo ra một loạt hình ảnh khuôn mặt có độ phân giải cao chỉ trong vài giây. Từ những hình ảnh này, hệ thống sẽ tiếp tục lựa chọn ra hình ảnh giống với ảnh gốc nhất có thể, kể cả khi thu nhỏ (downscale) về cùng một kích thước / độ phân giải.

Cơ chế hoạt động của thuật toán Pulse: Tạo ra một loạt hình ảnh khuôn mặt có độ phân giải cao chỉ trong vài giây, sau đó lựa chọn ra hình ảnh giống với ảnh gốc nhất có thể

Để thực hiện điều này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một công cụ trong học máy gọi là Mạng đối nghịch sáng tạo (GAN), bao gồm 2 mạng cùng được ‘đào tạo’ trên một tập dữ liệu ảnh.

Mạng thứ nhất sẽ đảm nhiệm vai trò ’sáng tạo’, tự động ra các khuôn mặt bằng AI sao cho các chi tiết trên mặt trông tự nhiên và thật nhất có thể. Trong khi đó, mạng thứ hai có nhiệm vụ ‘giám sát’, nhằm xác định những bức ảnh được tạo ra bởi mạng thứ nhất đã đủ tính chân thực hay chưa.

Ảnh chân dung gốc của các nhà nghiên cứu (hàng 1) và ảnh sau khi đã được xử lý làm mờ (hàng 2). Từ một hình ảnh mờ nhạt và có độ phân giải thấp, PULSE có thể tạo ra các bức chân dung gần giống như thật, nhưng sắc nét hơn nhiều so với các phương pháp trước đây.

Theo nhóm nghiên cứu, việc sử dụng song song cả 2 mạng sẽ giúp mạng thứ nhất có thêm ‘kinh nghiệm’ trong việc tạo ra các bức ảnh chân dung xóa nhòa ranh giới thực ảo, tới mức mạng thứ hai cũng không thể phân biệt được. Nhờ đó, PULSE có thể tạo ra hình ảnh trông như thật từ bức ảnh đầu vào chất lượng kém mà các phương pháp xử lý ảnh khác không thể làm được.

Được biết, thuật toán Pulse của nhóm có khả năng xử lý và nâng cấp độ phân giải hình ảnh lên tới 64 lần so với ảnh gốc. Hệ thống có thể biến ảnh chân khuôn mặt có mật độ điểm ảnh 16 x 16 pixel thành ảnh 1.024 x 1.024 pixel chỉ trong vài giây, tức bổ sung hơn một triệu điểm ảnh.

Theo nhóm nghiên cứu, thuật toán PULSE sẽ không chỉ giới hạn trong việc làm rõ nét ảnh chân dung. Thay vào đó, nó có thể để ứng dụng trong các lĩnh vực từ kính hiển vi trong y học đến hình ảnh vệ tinh trong lĩnh vực thiên văn, tạo ra những bức ảnh sắc nét và chân thực nhất có thể. Dự kiến, nhóm nghiên cứu của đại học Duke sẽ giới thiệu PULSE tại Hội thảo CVPR 2020 dự kiến kéo dài tới ngày 19/6 tới đây.