人工智能修復(fù)及上色的老照片

“人工智能”是英文Artificial Intelligence的中文翻譯，縮寫為AI，是計算機(jī)科學(xué)的一個分支，是研究讓計算機(jī)來模擬人的某些思維過程和智能行為，如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等的一門新的技術(shù)科學(xué)。主要包括計算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機(jī)，使計算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。

人工智能程序

人工智能企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能與人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能將涉及到計算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語言學(xué)等學(xué)科?？梢哉f幾乎是自然科學(xué)和社會科學(xué)的所有學(xué)科，其范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計算機(jī)科學(xué)的范疇，人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系是實(shí)踐和理論的關(guān)系，人工智能是處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次，是它的一個應(yīng)用分支，是一門極富挑戰(zhàn)性的科學(xué)。

現(xiàn)在的人工智能發(fā)展出“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的機(jī)器深度學(xué)習(xí)，其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是“統(tǒng)計學(xué)”、“信息論”和“控制論”，還包括其他非數(shù)學(xué)學(xué)科。這類“機(jī)器學(xué)習(xí)”對“經(jīng)驗(yàn)”的依賴性很強(qiáng)。計算機(jī)需要不斷從解決一類問題的經(jīng)驗(yàn)中獲取知識，學(xué)習(xí)策略，在遇到類似的問題時，運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)知識解決問題并積累新的經(jīng)驗(yàn)，就像普通人一樣。我們可以將這樣的學(xué)習(xí)方式稱之為“連續(xù)型學(xué)習(xí)”。通過大量樣本的訓(xùn)練，可以建立相應(yīng)的模型，去處理一下類似場景的情況。

黑白老照片（人少）

黑白老照片的修復(fù)上色效果（人少）

黑白老照片（人少）

黑白老照片的修復(fù)上色效果（人少）

黑白老照片（人少）

黑白老照片的修復(fù)上色效果（人少）

黑白老照片（人少）

黑白老照片的修復(fù)上色效果（人少）

黑白老照片（人少）

黑白老照片的修復(fù)上色效果（人少）

在影像處理方面，模糊照片的清晰化和黑白照片的上色處理已提供有程序來實(shí)現(xiàn)。我就在“智能修復(fù)老照片”里注冊了個用戶，38元使用1個月，它主要提供了3個功能：老照片修復(fù)；黑白照片上色；模糊人臉修復(fù)。其它的小功能應(yīng)該跟PS差不多吧！我沒有去用。我將我的老照片拿去試，出來的結(jié)果，猛一看效果還是不錯的，仔細(xì)看來，畢竟是一些額外的信息，是一些“保真度”不是很高的色彩和細(xì)節(jié)！

黑白老照片（人少）

黑白老照片的修復(fù)上色效果（人少）

黑白老照片（人不多）

黑白老照片的修復(fù)上色效果（人不多）

模糊照片的清晰化和黑白照片的上色處理這樣的“智能化”功能，大概是這樣實(shí)現(xiàn)的：

讓AI擁有常識，讓它可以判斷不同場景下的物品應(yīng)該是什么顏色，也就是讓AI擁有圖形判別的能力。要讓AI能夠“認(rèn)識”物品，目前最為前沿的一種生成式對抗網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

生成式對抗網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有兩個關(guān)鍵點(diǎn)：一是圖像生成器，二是對抗式學(xué)習(xí)方式。所謂圖像生成器，就是當(dāng)你給出一張黑白照片要生成彩色照片時，需要生成器博聞廣識，能準(zhǔn)確的“回憶”起圖片里面的事物原來是什么顏色。而對抗式學(xué)習(xí)方式則是難點(diǎn)中的難點(diǎn)。為了訓(xùn)練生成器，可設(shè)計新穎的判別器和損失函數(shù)來評價生成的彩色圖像和真實(shí)彩色圖像的接近程度。在學(xué)習(xí)過程中，生成器努力“記憶”事物的色彩分布情況，使自己還原出來的彩色圖像越來越真實(shí)，讓判別器越來越難分辨。

黑白老照片（人不多）

黑白老照片的修復(fù)上色效果（人不多）

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就像一個簡化的大腦，你教給他東西，他就能記住東西，做出判斷。經(jīng)過對萬余張照片的學(xué)習(xí)，算法能力數(shù)次迭代，AI技術(shù)終于能夠?qū)诎渍掌膱D像做出較為準(zhǔn)確的判斷和上色。在黑白相機(jī)時代，雖然彩色的景觀呈現(xiàn)在相片上是黑白的，但景觀顏色的不同，在黑白照片上呈現(xiàn)的灰度也是不同的。依據(jù)黑白相片灰度的不同，AI能大致判別物品的顏色。但依據(jù)灰度判別顏色不一定十分準(zhǔn)確，一些灰度上的細(xì)微差別，造成的結(jié)果差異可能失之毫厘，差之千里。

黑白老照片（人多）

黑白老照片的修復(fù)上色效果（人多）

黑白老照片（人多）

黑白老照片的修復(fù)上色效果（人多）

為了測試這些功能，我還將一些彩色的照片轉(zhuǎn)成黑白的，讓“智能修復(fù)老照片”程序去處理，結(jié)果是這樣的：

人為轉(zhuǎn)換的黑白照片

人為轉(zhuǎn)換的黑白照片修復(fù)上色效果

原始彩色照片

人為轉(zhuǎn)換的黑白照片

人為轉(zhuǎn)換的黑白照片修復(fù)上色效果

原始彩色照片

人為轉(zhuǎn)換的黑白照片

人為轉(zhuǎn)換的黑白照片修復(fù)上色效果

原始彩色照片

一張模糊彩色的照片，使用“老照片修復(fù)”功能，最終顏色變化了，只使用“模糊人臉修復(fù)”功能，效果要好一些！

原始模糊的彩色照片

修復(fù)上色的效果（顏色變了）

僅使用修復(fù)的效果（感覺不錯）

我的爺爺逝去時是七十三歲，在他七十三年的人生經(jīng)歷中，竟然沒有留下一張照片，在開始辦理身份證之前逝去的爺爺就這樣成了空白。后來我P了一張，取了爸爸，叔叔，姑姑們一些五官，借了別人的帽子和衣服，“合成”了一個爺爺，將奶奶身份證上的相取下來，將爺爺和奶奶放在了一起。也使用“老照片修復(fù)”功能來處理“合成”的爺爺，效果是這樣的：

合成的爺爺

合成的爺爺修復(fù)上色的效果

從以上這些例子來看，人類除了會從經(jīng)驗(yàn)中“連續(xù)型學(xué)習(xí)”之外，還會創(chuàng)造，即“跳躍型學(xué)習(xí)”。這在某些情形下被稱為“靈感”或“頓悟”。一直以來，計算機(jī)最難學(xué)會的就是“頓悟”，或者再嚴(yán)格一些來說，計算機(jī)在學(xué)習(xí)和“實(shí)踐”方面難以學(xué)會“不依賴于量變的質(zhì)變”，很難從一種“質(zhì)”直接到另一種“質(zhì)”，或者從一個“概念”直接到另一個“概念”。從思維觀點(diǎn)看，人工智能目前僅限于邏輯思維，對于形象思維和靈感思維還不具備能力。

人工智能從誕生以來，理論和技術(shù)日益成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。雖然人工智能可以對人的意識、思維的信息過程形成模擬，但人工智能不是人的智能，不能像人那樣思考、也不可能超過人的智能。目前有些人工智能“超過”人的能力的游戲，如下棋，雖然是“冥思苦想”的能力，但并不是人類智能的全部，應(yīng)該可以下這樣的結(jié)論：凡是人工智能可以超過人類智能的地方，都不是人類智能的本質(zhì)。否則像《未來戰(zhàn)士》中那樣，人類會很難過！我倒是很擔(dān)心人類去跟什么東西雜交，如果智能和體能超過人類，那將是人類的災(zāi)難！

關(guān)鍵詞： 人工智能修復(fù)及上色的老照片 計算機(jī)科學(xué) 人工智能