Câmera fotografa só o que você quer, ficando cega para o resto da cena

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/08/2022

Esquema de funcionamento (em cima) e protótipo da câmera (embaixo).
[Imagem: Bijie Bai et al. - 10.1186/s43593-022-00021-3]

Câmera escolhe o que fotografar

A família se reúne para tirar a foto que irá registrar uma reunião a ser lembrada por anos, mas então você vê aquele primo chato no meio da turma, que apareceu não se sabe convidado por quem.

Que tal bater a foto normalmente e a câmera não registrar aquele "elemento" indesejado?

Nenhum celular tem ainda uma câmera capaz de fazer isso, mas um protótipo rumo a essa possibilidade acaba de ser apresentado por Bijie Bai e colegas da Universidade da Califórnia de Los Angeles.

Bai criou uma câmera com um tipo inovador de sensor de imagem - no lugar do tradicional CCD - que usa um sistema de inteligência artificial para capturar apenas os objetos desejados, eliminando instantaneamente outros tipos de objetos de suas imagens sem exigir nenhum processamento digital.

Isto significa que, além da possibilidade de eliminar os penetras nas festas, essa câmera acrescenta um novo nível de privacidade, uma vez que a parte da imagem não desejada não é capturada nem mesmo nos tradicionais arquivos "RAW", que ficam nas máquinas profissionais antes que qualquer processamento de mascaramento seja providenciado para retirar ou borrar objetos que não podem aparecer.

A nova câmera é uma derivação de um processador de luz que faz cálculos na hora sem gastar energia, que a equipe apresentou no ano passado.

Neste teste, o sensor da câmera foi projetado para fotografar apenas o algarismo "2".
[Imagem: Bijie Bai et al. - 10.1186/s43593-022-00021-3]

Câmera segura que não gasta energia

O novo sensor de imagem consiste em várias superfícies transmissivas sucessivas, cada uma composta de dezenas de milhares de saliências difrativas na escala do comprimento de onda da luz.

A estrutura dessas superfícies transmissivas é otimizada - usando aprendizado profundo - para modular a fase dos campos ópticos transmitidos, de forma que a câmera apenas capture certos tipos/classes de objetos desejados, e impeça que a imagem dos outros passe. Essa modulação corresponde à etapa de treinamento da rede neural, sendo que o resultado final é na verdade o projeto de cada uma das placas, que são então construídas por impressão 3D e montadas, formando a câmera.

Quando os objetos indesejados aparecem à frente da câmera pertencem a classes indesejadas, eles são "apagados" opticamente, formando padrões não informativos e de baixa intensidade, semelhantes ao ruído aleatório, enquanto o restante da cena é registrado em alta definição.

Como as informações características de classes indesejadas de objetos são eliminadas de forma totalmente óptica, por meio da difração da luz, essa câmera projetada por IA nunca grava suas imagens diretas. Portanto, a proteção da privacidade é maximizada, uma vez que um ataque que tenha acesso às imagens gravadas não poderá trazer as informações de volta, como acontece com os arquivos "RAW" das câmeras comuns.

Esse recurso também pode reduzir o armazenamento de imagens das câmeras e a carga de transmissão, já que as imagens de objetos indesejados não são gravadas, reduzindo o tamanho dos arquivos.

E, assim como o processador que a inspirou, esta câmera inteligente não requer energia externa para sua computação e opera na velocidade da luz.

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