[科普中國]-AI技術(shù)使老照片再現(xiàn)光彩 它到底為何如此神奇？

最近一段時(shí)間，AI（人工智能）修復(fù)照片技術(shù)在社交網(wǎng)絡(luò)引發(fā)傳播熱潮，不少人驚訝于其功能強(qiáng)大，能讓很多模糊、甚至破損的老照片重放光彩。那么，AI技術(shù)是如何修復(fù)這些照片的？這項(xiàng)技術(shù)與其它圖片修復(fù)技術(shù)有何區(qū)別？

AI修圖技術(shù)是顯卡巨頭公司——英偉達(dá)推出的一項(xiàng)技術(shù)。英偉達(dá)通過給AI導(dǎo)入5000張圖片，并訓(xùn)練AI以這5000張圖片為已知基礎(chǔ)，“學(xué)會”自動修復(fù)未知的新圖片。首先技術(shù)人員會先給計(jì)算機(jī)輸入一個(gè)清晰的原圖，之后把圖片進(jìn)行人為加噪、模糊、區(qū)域損毀等處理，再令A(yù)I根據(jù)兩張圖片的對比學(xué)習(xí)尋找差異恢復(fù)成原來的圖片，讓AI通過這種訓(xùn)練達(dá)到自主修復(fù)損毀圖片的技術(shù)。

示意圖：修復(fù)前 （左圖）和修復(fù)后（右圖）

AI修圖技術(shù)與其它修圖軟件最大的區(qū)別在于修圖的原理不同。其它修圖軟件的修圖原理是從相鄰的區(qū)域復(fù)制像素之后填充到空缺或模糊的區(qū)域，從而使圖片完整或清晰。但是，由于這種修圖方式只是一個(gè)機(jī)械的重復(fù)性過程，所以往往修復(fù)的區(qū)域和原有的區(qū)域之間的銜接會比較生硬，而且經(jīng)常容易出現(xiàn)一些錯誤，需要人工反復(fù)、多次的修改，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。例如，一張圖片中一朵粉色花的黃色花蕾部分缺失了一些，如果用普通的修圖軟件修復(fù)它，就可能會出現(xiàn)修復(fù)出的花蕾也是粉色的情況，無法還原出真正的花蕾顏色。但AI修圖技術(shù)在這個(gè)問題上有了很大突破，它具有了自我深度的學(xué)習(xí)技術(shù)，可以預(yù)測圖片原本缺失內(nèi)容，然后進(jìn)行還原。

但是，目前的AI修圖技術(shù)也有不足。AI修圖技術(shù)一部分根據(jù)識別圖像中的人臉，另一部分根據(jù)識別結(jié)果生成類似于真實(shí)而自然的圖像，兩者相互協(xié)調(diào)最終生成圖片，但人工智能它只能根據(jù)已有數(shù)據(jù)修改，并不能主觀思考，所以也會經(jīng)常出現(xiàn)圖像姿態(tài)，方向上的不匹配。

總體而言，AI修圖技術(shù)的實(shí)踐性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，效率快，在未來的使用中也會越來越貼近生活。

本文由北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究專業(yè)副教授張忠寶進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。