Software korrigiert Fehler in Fotos

Im Auftrag der US-Navy haben die Mathematiker Andrea Bertozzi von der Duke-Universität und Guillermo Sapiro von der Universität von Minnesota ein Computerprogramm entwickelt, das innerhalb weniger Sekunden fehlende oder verschmutzte Teile eines Fotos ergänzt.

Die Navy benötigt solche Verfahren, um Bildfehler, die beispielsweise bei der Funkübertragung von Fotos aus Flugzeugen entstehen, innerhalb kürzester Zeit korrigieren zu können.

Andrea Bertozzi

Guillermo Sapiro

Programm simuliert Farbfluss

Genau wie ein Restaurator eines Gemäldes benötigt das Computerprogramm alle verfügbaren Bildinformationen aus der Umgebung des Defektes, der wiederhergestellt werden soll.

Während ein Restaurator auf sein subjektives Farbempfinden angewiesen ist, berechnet das Programm mit Hilfe der Navier-Stokes-Gleichung ¿ einer Gleichung aus der Strömungsmechanik ¿ das Innere des Fehlers.

Abhängig davon, wie schnell sich die Farben am Rand des Defektes ändern, simuliert das Programm den Fluss von Farbpigmenten in das Innere des Fehlers und füllt diesen dadurch auf.

Das Verfahren funktioniert jedoch nur bei kleineren Bildfehlern.

Beispiele der automatischen Fehlerkorrektur

Übertragungskapazität einsparen

Statt zur Fehlerkorrektur könnte man dieses Verfahren auch dazu nutzen, Bilder so zu kodieren, dass man Übertragungskapazitäten einspart.

"Die Idee ist, nur so viel Information wie nötig zu übertragen, die fehlenden Bildteile werden dann beim Empfänger ergänzt", sagt Wen Masters vom Office of Naval Research.