- Forscher haben eine Software entwickelt, die das Altern vorhersagen kann
- Sie zeigt, wie ein Baby von der Geburt bis zum Alter von 80 Jahren aussehen wird
- Ein Algorithmus scannt Tausende von Internet-Fotos
- Ein Algorithmus scannt Tausende von Internet-Fotos, um ein „Durchschnittsgesicht“ zu erhalten
- Das Gelernte kann dann auf das Gesicht eines neuen Babys angewendet werden
- Menschen könnten den Unterschied zwischen echten und gerenderten Bildern nicht erkennen
Eltern machen sich oft Gedanken darüber, wie ihre Kinder aussehen werden, wenn sie groß sind.
Jetzt könnte ein Computer die Frage in weniger als einer Minute beantworten.
Forscher der University of Washington haben eine Software entwickelt, die automatisch Bilder vom Gesicht eines kleinen Kindes generiert, während es im Laufe seines Lebens altert.
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Die Technik ist der erste vollautomatische Ansatz für die Alterung von Babys zu Erwachsenen, der mit variabler Beleuchtung, Mimik und Posen arbeitet.
‚Die Alterung von sehr jungen Kindern aus einem einzigen Foto gilt als das schwierigste aller Szenarien, deshalb wollten wir uns speziell auf diesen sehr anspruchsvollen Fall konzentrieren‘, sagte Ira Kemelmacher-Shlizerman, eine Assistenzprofessorin für Informatik und Ingenieurwesen an der University of Washington.
‚Wir haben Fotos von Kindern unter völlig ungesicherten Bedingungen gemacht und festgestellt, dass unsere Methode bemerkenswert gut funktioniert.‘
Das Forscherteam hat ein Paper über die neue Technik veröffentlicht und wird seine Ergebnisse im Juni auf der IEEE Computer Vision and Pattern Recognition Konferenz in Columbus, Ohio, vorstellen.
WIE DIE SOFTWARE FUNKTIONIERT
Die Software ermittelt die durchschnittliche Pixelanordnung aus tausenden zufälligen Internetfotos von Gesichtern verschiedener Alters- und Geschlechtsgruppen. Ein Algorithmus findet dann Korrespondenzen zwischen den Durchschnittswerten aus jeder Gruppe und berechnet die durchschnittliche Veränderung der Gesichtsform und des Aussehens zwischen den Altersgruppen. Diese Änderungen werden dann auf das Foto eines neuen Kindes angewandt, um vorherzusagen, wie es in jedem späteren Alter bis 80 Jahre aussehen wird. Die Forscher testeten ihre gerenderten Bilder mit denen von 82 tatsächlichen Personen, die über einen Zeitraum von mehreren Jahren fotografiert wurden. Die Menschen konnten nicht zwischen den echten und den gerenderten Bildern unterscheiden.
Die Form und das Aussehen eines Babygesichts – und die Vielfalt der Ausdrücke – ändern sich oft drastisch bis zum Erwachsenenalter, was es schwierig macht, diese Veränderung zu modellieren und vorherzusagen.
Diese Technik nutzt den Durchschnitt von Tausenden von Gesichtern desselben Alters und Geschlechts und berechnet dann die visuellen Veränderungen zwischen den Gruppen, während sie altern, um diese Veränderungen auf das Gesicht einer neuen Person anzuwenden.
In einem Experiment, bei dem zufällige Benutzer gebeten wurden, das richtige gealterte Foto für jedes Beispiel zu identifizieren, fanden sie heraus, dass die Benutzer die automatisch gerenderten Fotos ungefähr genauso oft wählten wie die realen.
‚Unsere umfangreichen Nutzerstudien zeigten Altersverläufe, die so überzeugend sind, dass die Menschen sie nicht von der Realität unterscheiden können‘, sagt Co-Autor Steven Seitz, Professor für Informatik und Ingenieurwesen.
‚Wenn man ihnen Bilder von einem altersveränderten Kinderfoto und einem Foto derselben Person als Erwachsener zeigt, sind die Menschen nicht in der Lage, zuverlässig zu erkennen, welches das echte Foto ist.‘
Realfotos von Kindern sind schwer zu altern, unter anderem wegen variabler Beleuchtung, Schatten, lustiger Mimik und sogar Milchbärten.
Um diese Effekte zu kompensieren, korrigiert der Algorithmus zunächst automatisch schiefe Gesichter, verdrehte Köpfe und uneinheitliche Beleuchtung und wendet dann die berechneten Form- und Aussehenänderungen auf das neue Kindergesicht an.
Die vielleicht häufigste Anwendung von Altersverläufen ist das Rendering älterer Versionen von fehlenden Kindern.
Diese Renderings werden in der Regel manuell von einem Künstler erstellt, der Fotos des Kindes sowie von Familienmitgliedern verwendet und eine Bearbeitungssoftware einsetzt, um die üblichen Veränderungen eines Kindergesichts mit zunehmendem Alter zu berücksichtigen, darunter vertikale Streckungen, Falten und eine längere Nase.
Aber dieser Prozess braucht Zeit, und es ist deutlich schwieriger, ein genaues Bild für Kinder unter fünf Jahren zu erstellen, wenn die Gesichtszüge eher denen eines Babys ähneln.
Die Software zur automatischen Altersprogression kann auf einem Standard-Computer laufen und benötigt etwa 30 Sekunden, um Ergebnisse für ein Gesicht zu generieren. Sie ist jedoch noch nicht für die Öffentlichkeit verfügbar.
Während diese Methode das Geschlecht und das Alter berücksichtigt, hofft das Forscherteam, auch andere Identifikatoren wie die ethnische Zugehörigkeit und kosmetische Faktoren wie Haaraufhellung und Falten einzubeziehen, um eine Methode zu entwickeln, die robust genug ist, um jedes menschliche Gesicht darzustellen.
‚Ich bin wirklich daran interessiert, eine Repräsentation von jedem Menschen auf der Welt zu finden, indem ich die riesigen Mengen an aufgenommenen Gesichtsfotos nutze‘, sagte Kemelmacher-Shlizerman.
‚Der Alterungsprozess ist eine von vielen Dimensionen, die es zu berücksichtigen gilt.‘
Das Unternehmen sagt, dass es bald eine mobile App und ein Website-Tool geben wird, mit dem Menschen die Technologie ausprobieren können, indem sie ihre eigenen Fotos hochladen.