Nachtsicht: KI macht monochrome Infratrotbilder farbig

US-Wissenschaftler haben eine KI entwickelt, die in Bildern aus dem Infrarot-Spektrum Farben aus dem sichtbaren Spektrum erkennt.

Artikel veröffentlicht am ,
Bild eines Nachtsichtgerätes
Bild eines Nachtsichtgerätes (Bild: Matt Hech/US Army)

Nachtsichtgeräte ermöglichen es, bei Dunkelheit zu sehen. Die Bilder, die sie liefern, erinnern jedoch stark an die frühen, grünen Monochrom-Computerbildschirme. Das soll sich ändern: Die Bilder sollen bunt werden.

Stellenmarkt
  1. Network Security Architect (m/w/d)
    CLAAS KGaA mbH, Harsewinkel
  2. IT-Lizenzmanager (m/w/d)
    ALDI International Services SE & Co. oHG, Mülheim
Detailsuche

Nachtsichtsysteme nehmen die Umgebung im Infrarotlicht (IR) wahr. Was sie für das menschliche Auge liefern, sind dann grüne Bilder. Ein Team von der University of California in Irvine hat eine Software entwickelt, das diese Bilder in Echtfarben wiedergibt. Das System nutzt dazu künstliche Intelligenz und Deep Learning.

Ausgangspunkt war die Annahme, dass ein Farbstoff oder ein Pigment nicht nur Wellen im sichtbaren Spektrum des Lichts reflektiert, sondern möglicherweise auch im IR-Spektrum. Die Idee von Andrew Browne und seinem Team war: Wenn es möglich ist, ein Nachtsichtsystem darauf zu trainieren, die IR-Signatur von Farbstoffen und Pigmenten zu erkennen, dann könnte es Bilder mit den Farben aus dem sichtbaren Spektrum anzeigen, die zu der IR-Signatur passen.

Die Trainingsdaten waren 140 Bilder von Gesichtern

Um das System zu trainieren, nutzte das Team eine Kamera, die Licht sowohl im sichtbaren als auch im IR-Spektrum erkennen kann. Damit nahm sie 140 Bilder von Gesichtern auf, die mit cyanfarbener, magentafarbener, gelber und schwarzer Tinte gedruckt waren und sowohl mit sichtbarem als auch IR-Licht beleuchtet wurden.

Golem Karrierewelt
  1. LDAP Identitätsmanagement Fundamentals: virtueller Drei-Tage-Workshop
    18.-20.10.2022, Virtuell
  2. Kubernetes – das Container Orchestration Framework: virtueller Vier-Tage-Workshop
    29.08.-01.09.2022, Virtuell
Weitere IT-Trainings

Das Team lernte ein neuronales Netz, ein Convolutional Neural Network (CNN), darauf an, Korrelationen zwischen der Erscheinung von Objekten im IR-Spektrum und der Farbe im sichtbaren Spektrum zu erkennen. CNNs werden häufig für die Bilderkennung eingesetzt. Nachdem das System ausreichend trainiert war, konnte es sogar von Bildern, die es nur im IR-Licht zu sehen bekam, die Farben erzeugen.

Wie gut das System funktioniere, hänge von der Qualität und Quantität der Trainingsdaten sowie davon ab, es in einem begrenzten Kontext anzulernen, sagte Browne dem US-Wissenschaftsmagazin IEEE Spectrum. "Wir haben nur mit Bildern von menschlichen Gesichtern gearbeitet, die mit vier Farben auf Papier gedruckt waren, und das hat sehr gut funktioniert. Würde man einen anderen Kontext verwenden - etwa Blumenfotos -, müsste man sicherstellen, dass man eine ausreichend große Anzahl von Blumenarten und genügend Daten gesammelt hat, um gute Ergebnisse zu erzielen."

Anwendungen für das System sieht Browne viele: in erster Linie für Nachtsichtgeräte im privaten oder im militärischen Bereich. Eine anderen Möglichkeit seien Umgebungen, in denen sichtbares Licht ungeeignet sei, in denen Menschen aber arbeiteten, sagte Browne. Das könne etwa in der chemischen Industrie sein oder in der Medizin, wo mit lichtempfindlichem Netzhautgewebe gearbeitet werden müsse.

Die Studie hat das Team um Browne im Open-Access-Magazin Plos One veröffentlicht.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Einsparverordnungen
So sollen Verwaltung, Bürger und Firmen Energie sparen

Reduzierte Raumtemperaturen und ungeheizte Swimmingpools: Die Regierung fordert eine "nationale Kraftanstrengung" wegen des Gasmangels.

Einsparverordnungen: So sollen Verwaltung, Bürger und Firmen Energie sparen
Artikel
  1. Bildverkleinern in C#: Eine Windows-App zur Verkleinerung von Bilddateien
    Bildverkleinern in C#
    Eine Windows-App zur Verkleinerung von Bilddateien

    Wir zeigen mit Visual Studio, wie Drag-&-Drop funktioniert, klären, ob unter Windows runde Fenster möglich sind, und prüfen, wie aufwendig eine mehrsprachige Bedienungsoberfläche ist (ziemlich).
    Eine Anleitung von Michael Bröde

  2. Geheimgespräche: Apple wollte angeblich Anteil an Facebooks Werbeeinnahmen
    Geheimgespräche
    Apple wollte angeblich Anteil an Facebooks Werbeeinnahmen

    Apples höherer Datenschutz macht Facebook inzwischen das Leben schwer. Zuvor soll es geheime Gespräche über eine Umsatzbeteiligung gegeben haben.

  3. Nachhaltigkeit: Thüringens Reparaturbonus weiter stark nachgefragt
    Nachhaltigkeit
    Thüringens Reparaturbonus weiter stark nachgefragt

    Der Reparaturbonus wird in Thüringen weiter gut genutzt. Eine Stärkung der Gerätereparatur in ganz Deutschland wird noch geprüft.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • LG 38WN95C-W (UWQHD+, 144 Hz) 933,35€ • Sharkoon Light² 180 22,99€ • HyperX Cloud Flight 44€ • BenQ Mobiuz EX3410R 499€ • MindStar (u. a. AMD Ryzen 5 5600X 169€, Intel Core i5-12400F 179€ und XFX RX 6800 XT 699€) • Weekend Sale bei Alternate (u. a. AKRacing Master PRO 353,99€) [Werbung]
    •  /