I ricercatori hanno usato l’imaging a infrarossi (IR) e l’intelligenza artificiale per convertire a colori le immagini monocromatiche della visione notturna. Il nuovo sistema potrebbe un giorno fornire strumenti di visione notturna a colori per uso militare, professionisti della sicurezza e osservatori della fauna selvatica.
Di notte è tutto nero (o verde)
Gli esseri umani vedono le cose nello spettro della luce visibile, il che dà origine all’enorme varietà di colori percepiti. Le tecnologie di visione notturna imitano questa capacità catturando la luce infrarossa non visibile e convertendola in un segnale percepibile dall’occhio umano. I sensori a infrarossi, tuttavia, raccolgono informazioni che limitano queste immagini a una rappresentazione solo monocromatica.
Alcuni progressi nella tecnologia IR hanno migliorato un po’ le cose. Le immagini, però, sono ancora mostrate perlopiù in verde, nero e bianco, con i colori fuori dalla portata degli utenti della visione notturna. Ora, i ricercatori dell’Università della California Irvine hanno sviluppato una soluzione che potrebbe aprire la strada alle tecnologie di visione notturna a colori.
Il machine learning, sempre lui
Nello studio appena pubblicato, i ricercatori illustrano l’algoritmo che hanno sviluppato. Un modello di intelligenza artificiale che “impara” a ricavare dai dati di un’immagine ad infrarossi degli elementi utili a trasformarla in un’immagine a colori.
La svolta tecnologica è stata possibile grazie all’uso di una macchina fotografica monocromatica sensibile sia alla luce visibile che al vicino infrarosso. La macchina fotografica è stata utilizzata per catturare immagini stampate di volti umani sotto lunghezze d’onda rosse, verdi e blu, nonché lunghezze d’onda infrarosse.
Grazie a queste “coppie di dati” ricavate, una rete neurale ha potuto iniziare ad “imparare” la possibile associazione dei dati infrarossi con quelli dello spettro visibile.
Risultato? Il sistema (simile ad una GAN, qui spiego cos’è) ha ricreato con successo un’immagine a colori partendo solo da quella in bianco e nero.
Le possibili applicazioni della visione notturna a colori
Probabilmente non c’è bisogno di una sfera di cristallo per immaginarle. Purtroppo le prime, immediate applicazioni sono quelle in campo militare (sistemi di visione notturna sono cruciali e più volte adoperati nei teatri di esercitazione o combattimento). Altre possibilità si aprono però per tutte le applicazioni che richiedono una nitida osservazione anche al buio: quella a scopo di ricerca che riguardano gli animali, ad esempio.
Più in là, un sistema del genere (complice la rapidità di calcolo e la potenza dei futuri computer) permetterà in tempo reale di vedere di notte, o sott’acqua, come se stessimo osservando una scena alla luce del sole.
