媽媽不在身邊的第X個母親節，用AI找回她的美好時光

本文轉載自微信公眾號大資料文摘（ID：BigDataDigest），作者：宋欣儀，如需轉載請聯絡文章作者

出門在外，是不是才覺得媽媽的嘮叨分外可愛又令人懷念。母親節到了，翻箱倒櫃想找出一張媽媽的老照片，卻因為早已泛黃褪色而觸碰不到回憶的訊號，記不得哪年哪月哪天，找不回那條曾經以為可以一直走都走不到盡頭的童年街巷。彎彎的月亮，搖在手裡的蒲扇，是回不去的流逝光陰，但能不能至少將這些回憶鐫刻在相片，然後緊緊攥在手裡？

最近影象修復大火，從網友們用小程式“你我當年”一鍵修復老照片到GitHub上的熱門專案“用機器學習給黑白照片上色”，我們似乎找到一個儲存記憶的良方。

GitHub上給老照片上色的一個專案：DeOldify

歲月從牆上剝落，小時候牽著媽媽的手哭著鬧著要買的那根冰棍，你還記得它的顏色嗎？用DeOldify給黑白照片上色，嘗試拼湊出曾經的家庭生活的歡樂色彩，也找回曾經的家庭時光的溫度。

▲感恩節的回憶（1911年）

▲Lemuel Smith夫婦和年幼的孩子們在農場的家庭時光（1941年）

假如母愛有顏色，假如思念有形狀，它不應該是黑白而模糊的。回憶應該是在明朗的月光下，沿著夏夜的風爬上家門口的梧桐，然後輕輕敲打我的窗臺。

▲給老電影《黑暗中的舞者》上色

《黑暗中的舞者》講述一個母親來到美國為了治癒失明的13歲兒子，甘願自己被捕入獄，並且最後被判死刑。當死亡就在眼前時，巨大的恐懼和強烈的求生欲讓她嘶叫嚎哭，只有朋友告訴她兒子手術成功，不會失明時，才讓她鎮定下來，驚恐無助的女孩又迴歸成為了從容的母親。是非常適合母親節觀看的一部影片。

這是影片最後行刑前比約克對兒子說的話：

親愛的兒子俊，別害怕，我從不孤單，這不是最後一首歌，沒有小提琴，合唱團那麼安靜，沒人轉圈。這是倒數第二首歌，記得我說過的話，把麵包包好，把床鋪好。

大火的小程式“你我當年”

網友用小程式“你我當年”還原女星模糊照片後的美貌：

▲林青霞修復後的照片

我的媽媽可能有點普通，有時候還有點市儈。我們說“為母則剛”，但她當年也只是一個被捧在手心裡的小公主。快拿媽媽年輕時候的照片也試一下，看一看她當年的風采。

影象修復技術一覽AI修復官：記憶不再模糊

“你我當年”運用主要是CNN、GAN等AI技術，即卷積神經網路和生成式對抗網路”，讓人想到美圖秀秀的一鍵磨皮，它們雖然都利用了卷積神經網路，但二者並不一樣。美顏軟體中常見的磨皮功能是做減法，將照片去掉細節，做模糊處理。常用的磨皮演算法包括均值模糊、高斯模糊、中值濾波等，它們的去噪效果好，但視覺效果差。而你我當年是做加法，可以自動補充細節，即利用AI演算法替代影象中缺失或者損壞的資料。

▲AI修復的大小S照片在網上引起驚歎

影象修復一般用“擴散”的方法來處理，這種方法將區域性結構應用到其他部分。或者用“示例”的方法，每一次構建缺失部分的一個畫素點（塊）保持和周圍畫素點的一致性。但是當缺失部分很大時，這些方法會失效，因此就需要運用機器學習。由一個高階模型提供補充的資訊，例如深度神經網路。

深度神經網路使用監督影象分類，在監督影象分類中，每個影象都有一個特定的標籤，神經網路通過一連串的基本操作運算來學習影象到標籤之間的對映。通過輸入學習大量的資料集（數百萬張帶有成千個的標籤的影象），神經網路可以實現準確的分類，實施一個判別式預訓練的神經網路來指導影象重建。

原理類似訓練一個機器人，讓其對缺失資訊很多的圖進行“腦補”；同時找來一個“鑑定師”提出意見，讓機器不斷鑽研，雙方不斷提升。

AI上色師：老照片重見光彩

同樣地，訓練有素的AI可以學會上色，生成對抗網路的本質還是學習損失函式。通過先對照片進行影象分割，AI可以區分出標誌性物體，認出影象中的各種元素，比如樹木、天空、人臉、服裝……在輸入大量包含常見場景和人物的圖片後，AI會自動學習和記憶這些關鍵資訊的顏色，比如樹葉是綠色、人臉是膚色等。因此，它可以很快開始對黑白照片裡的場景進行彩色化，填補缺失色彩。

而更進一步地，AI正在逐步從靜態照片進軍動態效果，近日，在Facebook的F8大會上，一個名為Jason Antic軟體工程師展示了用DeOldify為老電影上色，效果非常驚豔。

▲電影《Reefer Madness》1936

DeOldify的深度學習模型借鑑了當前多種主流技術方法，包括：自注意生成對抗網路（Self-Attention Generative Adversarial Network）、兩個時間尺度更新規則（Two Time-Scale Update Rule）以及最重要的——NoGAN——他開發的一種新型GAN訓練模型，用來解決之前DeOldify模型中出現的一些關鍵問題。NoGAN訓練結合了GAN訓練的優點（絢爛的色彩），並消除了一些副作用（如視訊中閃爍的物體）。

GitHub地址 ：https://github.com/jantic/DeOldify/blob/master/README.md

上色體驗地址 ：https://colorize.cc/

話說回來，今天母親節，給媽媽打個電話，然後把媽媽的畫像牢牢印在腦海吧。當然照片只是輔助，有些事還是要握在手心，刻在心頭。