Компьютерный алгоритм с большой точностью состарит даже самое молодое лицо

Как вы думаете, как ваши дети или вы сами будете выглядеть в 60 или 80 лет? Для тех, кто задумывался, исследователи создали программу, которая сможет автоматически старить лицо маленького ребенка; разработчики из Университета Вашингтона считают, что система окажется полезна для случаев пропавших годы назад детей. Доклад о своей работе они представят на конференции IEEE Computer Vision and Pattern в июне.

По словам учёных, моделирование и прогнозирование изменений лица человека представляет собой крайне сложную задачу. Сложность возникает по той причине, что старение зависит от многих факторов, от экологических до генетических, которые по одной детской фотографии никак не предсказать. Кроме того, доступно совсем не много данных для создания моделей, учитывая, что базы данных анализа возраста невелики, имеют низкое разрешение или возрастные ограничения.

«Демонстрация старения детей по всего лишь одной фотографии является самым сложным из всех вариантов», объясняет доцент кафедры компьютерной науки и техники Ира Кемелмачер-Шлизерман, «потому мы уделили этой очень сложной процедуре особое внимание». Специалисты задействовали фотографии детей в неконтролируемых условиях и обнаружили, что используемый метод «работает весьма хорошо».

В настоящее время фотографии пропавших детей старят художники с применением программного обеспечения для редактирования. Кроме изображения самого ребёнка рассматривают членов его семьи, пытаясь предсказать изменения, которые случатся в процессе старения. Это крайне трудоёмкий метод, особо трудно применимый к детям до пяти лет, когда внешность и лицо ещё не окончательно сформировались.

Новая техника использует изображения тысяч лиц того же пола и возраста, взятых из поиска изображений в системе Google. Другие изображения, содержащие информацию о возрасте, такие как фотографии с научных конкурсов, конкурсов красоты и футбольных команд, также применяются в базе данных. Затем алгоритм рассчитывает средние внешние изменения рассматриваемых групп лиц, применяя эти изменения к лицу субъекта.

Алгоритм был испытан на фотографиях 82 реальных людей, фотографировавшихся на протяжении многих лет. Был проведён эксперимент, в котором участников попросили обнаружить реальные фотографии, перемешанные со смоделированными компьютером. Результаты показали, что 44% людей выбрали реальные фото, а 37% выбрали созданные компьютерным алгоритмом. Остальные 15% участников назвали оба вида фотографий одинаково достоверными, а 5% не поверили ни тем, ни другим фото.

Алгоритм способен функционировать на обычном компьютере, и для получения результата обработки одного лица требуется не более 30 секунд. Для компенсации влияния факторов исходной фотографии, таких как тени, освещение, мимика, алгоритм сначала просчитывает поворот головы, наклон лица или освещение, и затем применяет изменения формы и внешности к лицу.

В дальнейшем разработчики планируют усовершенствовать алгоритм, включив такие переменные, как морщины, отбеливание волос и этническую принадлежность.