Neuer Algorithmus: Das Ende für Spiegelungen in Fotos

Forscher des MIT und von Google haben eine Möglichkeit entdeckt, Spiegelungen auf Fensterscheiben aus Fotografien zu entfernen. Dabei nutzen sie die Tatsache, dass Reflexionen auf Fenstern meist doppelt dargestellt werden.

Artikel veröffentlicht am 12. Mai 2015, 10:22 Uhr, Tobias Költzsch

Ein neu entwickelter Algorithmus erkennt und entfernt Spiegelungen auf Glasscheiben zuverlässig. (Bild: Shih/Krishnan/Durand/Freeman)

Mit einer neuen Methode erhoffen sich Forscher des MIT und von Google Research, Spiegelungen auf Fensterscheiben in Fotos effektiv beseitigen zu können. Der neue Algorithmus basiert auf der Grundannahme, die Spiegelung verlässlich von anderen Bildelementen unterscheiden zu können.

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Ein Beispiel für die Wirksamkeit des neu entwickelten Algorithmus. (Bild: Shih/Krishnan/Durand/Freeman)

Erkennung dank doppelter Darstellung

Wie Yi Chang Shih, Frédo Durand und William T. Freeman vom MIT und Dilip Krishnan von Google Research bemerkt haben, bestehen Spiegelungen auf Fensterscheiben in den meisten Fällen aus zwei gleichen Bildern. Der Grund ist, dass bei Fenstern aus einer Scheibe das Bild auch von der Rückseite des Glases reflektiert wird. Noch deutlicher ist das Doppelbild bei Fenstern, die aus zwei aneinandergefügten Scheiben bestehen.

Da der Abstand dieser beiden Spiegelungen immer gleich ist, kann das Spiegelbild gut von anderen Bildelementen unterschieden werden. Das machen sich die Forscher mit ihrer neuen Methode zunutze: Ein auf einer Gauss'schen Mischverteilung beruhender Algorithmus filtert das Spiegelbild heraus, übrig bleibt das nun deutlich besser erkennbare Bild hinter der Glasscheibe. Um die Spiegelungen zu erkennen, werden die Bilder in 8 x 8 Pixel große Quadrate aufgeteilt und untersucht.

Spiegelung nach Anwendung des Filters nicht mehr erkennbar

In ihrem Forschungspapier zeigen die Forscher einige Ergebnisse ihrer neuen Technik. Die Ergebnisse sehen äußerst vielversprechend aus: Auf mehreren Bildern ist nach der Anwendung des Filters nicht mehr zu erkennen, dass sich das fotografierte Objekt hinter einer Glasscheibe befindet.

Gegen Spiegelungen auf Wasser oder anderen Materialien dürfte der Algorithmus aber machtlos sein, da hier die Reflexionen nicht in Doppelbildern dargestellt werden. Dementsprechend sind sie schwer oder sogar gar nicht erkennbar.

Der von Shih und seinen Kollegen entwickelte Algorithmus könnte etwa in Smartphones oder Kompaktkameras zum Einsatz kommen. Auch als Plugin für Bildverarbeitungsprogramme wäre eine derartige Technik hilfreich.