Компютър определя къде точно е снимано

Учени от университета "Карнеги Мелън" разработиха първата компютърна система, която анализира фотографии и определя къде по света са направени, пише списание "Сайънс". Пробивът стана възможен, след като специалистите проучили милиони изображения, направени от GPS сателити. Снимките са поместени в онлайн фотографската колекция Flickr.

Алгоритъмът IM2GPS, разработен от специалиста по компютърни науки Джеймс Хейс и професора по компютърни науки и роботика Алексей Ефрос, не сканира снимките за ключова информация от мястото като вид облекло, език или пътни знаци и особени видове растителност. Вместо това той анализира композицията на снимката, отбелязва как са разпределени текстурата и цветовете. Освен това алгоритъмът записва броя и насоката на линиите в снимката. След това програмата претърсва Flickr за фотографии, които отговарят на намерените особености.

"Не караме компютъра да ни разказва какво е заснето на фотографията, а да намери други, които приличат на нея", обясни Ефрос. "Бяхме изненадани колко ефективен се оказа този подход. Кой би се досетил, че приликите в общия вид на изображението ще го съотнасят толкова точно към географското му разположение?"

Хейс и Ефрос откриват, че могат да локализират образите с точност до 200 километра за 16% от снимките в експериментите си. Този резултат е 30 пъти по-добър от случайния подбор и гадаенето по други ключови насоки. Дори и алгоритъмът да не успее да идентифицира конкретното разположение на заснетия пейзаж, учените откриват, че той може значително да скъси списъка от възможности, като идентифицира общия регион и направи някои конкретни уточнения, като например дали заснетият пясък е от плаж или пустиня.

"Във визуалния свят нищо не е толкова случайно и неопределимо, колкото изглежда на пръв поглед", заяви Хейс, който ще представи резултатите от проучването на конференцията по компютърна визия и разпознаване на схеми на Института за електрическо и електронно инженерство (ИЕЕИ), която се провежда в момента в град Анкоридж, щата Аляска. "Определянето на географското разположение по снимки е труден, но напълно преодолим проблем на компютърната визия", смята той.

Алгоритъмът може да се окаже изключително полезен при полицейски разследвания, при които например трябва да се определи мястото, където на снимка е хванат търсен престъпник или отвлечено лице.

Идентифицирането на мястото, където е направена една снимка, ще отведе на ново равнище и техниките за търсене на изображения. Технологията ще направи този тип търсачки по-малко зависими от текста и таговете към снимката. Компютърната система за географско локализиране ще е полезна и при търсенето например на снимки от определена екскурзия, както и за целите на съдебната медицина.
Определянето на местоположението на изображенията ще позволи също така те да бъдат комбинирани с географски бази данни, свързани с климата, гъстотата на населението, растителността, топографията и земеделието. Изясняването на региона ще подпомогне и визуални компютърни задачи като идентифицирането на обекти, добавя Хейс. Ако компютърът определи, че една снимка най-вероятно е направена в Япония, той ще може по-лесно да се насочи какъв тип местни обекти да търси. Хейс обясни, че много онлайн фотографии имат някакво географско обозначение, но описанията, дадени от авторите, могат често да бъдат неточни или твърде общи. Например снимките на Големия каньон често са обозначавани просто като "САЩ" или "Америка". Нарастващият брой на снимки в интернет с GPS тагове обаче са много точни по отношение на географското разположение, макар и много от тях да показват стаи, хора или събития на закрит, като сватби и рождени дни, които са безполезни при необходимост да се определи географската локация. Като използвали изображения, които имат както подходящите тагове, така и GPS координати, Хейс и Ефрос успяват да открият над шест милиона фотографии, които залягат в основата на изследванията им.

Алгоритъмът IM2GPS лесно локализира снимки на известни забележителности като Айфеловата кула и катедралата "Нотр дам" в Париж. По-изненадващо е, че той разпознава даже малки улички в Барселона, като определя светлината като типична за Средиземноморието.

От в. Класа