用手機(jī)拍出一張優(yōu)質(zhì)的照片，不僅需要好的手機(jī)攝像頭擎场，軟件算法對圖像的優(yōu)化同樣至關(guān)重要羽德。近期，搜索巨頭 Google 聯(lián)合 MIT 的科學(xué)家開發(fā)出了一種新的軟件算法迅办，它能讓手機(jī)像專業(yè)攝影師那樣自動(dòng)處理圖片宅静，并且，這項(xiàng)算法更加節(jié)能站欺，處理速度也更快姨夹，在用手機(jī)拍攝時(shí)可實(shí)時(shí)顯示修飾的圖像。

研究人員用機(jī)器學(xué)習(xí)的方式創(chuàng)建該軟件矾策，在由 MIT 和 Adobe 創(chuàng)建的擁有 5000 張圖片的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練磷账。數(shù)據(jù)庫中每一幅圖片都被五名攝影師修飾過，該系統(tǒng)可以利用這些修飾數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)如何對圖片參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和修改蝴韭，比如亮度調(diào)節(jié)够颠、飽和度調(diào)節(jié)等熙侍。

這項(xiàng)新的系統(tǒng)還可以加速現(xiàn)有的圖像處理算法榄鉴。谷歌在測試一種用于產(chǎn)生 HDR 圖像的算法時(shí)履磨，就利用該系統(tǒng)實(shí)時(shí)地捕捉到了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)碼圖片丟失的細(xì)微顏色信息。

該軟件建立于 MIT 一個(gè)早期研究項(xiàng)目之上 —— 手機(jī)向服務(wù)器發(fā)送圖像的低分辨率版本庆尘，然后服務(wù)器會(huì)回傳一個(gè)「轉(zhuǎn)換方法」剃诅，在手機(jī)本地完成圖像高分辨率轉(zhuǎn)換，從而減少帶寬的消耗驶忌。

MIT 電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)研究生 Micha?l Gharbi 說：「Google 在了解我所做的項(xiàng)目后矛辕，他們自己也做了部分后續(xù)工作，所以我們和 Google 就開始了合作付魔。目前聊品，我們最新的算法跟之前項(xiàng)目有很多相似的地方，只不過這次不用傳送到云端處理几苍，而是讓手機(jī)去學(xué)習(xí)如何修飾圖片翻屈。」

Micha?l Gharbi 強(qiáng)調(diào)妻坝，算法進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)最重要的一點(diǎn)伸眶，就是提高它的速度和效率。

原始圖像（左）和經(jīng)過新算法處理后圖像（右）的對比

為了節(jié)省時(shí)間和能耗刽宪，大部分的圖像處理任務(wù)是在低分辨率的圖像上進(jìn)行的厘贼，這就引入了新的困難，因?yàn)楸匦枰獜牡拖袼貓D像中獲取高分辨率圖像像素點(diǎn)的顏色信息圣拄。

Micha?l Gharbi 和他的 MIT 同事用兩種方法解決了這個(gè)問題嘴秸。

第一，讓機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)輸出一組用于修改圖像像素顏色的簡單公式庇谆，而不是單純的圖像赁遗，系統(tǒng)可根據(jù)輸出的公式來決定圖像修飾的結(jié)果。

第二族铆，為了將這些公式應(yīng)用于高分辨率圖像岩四，系統(tǒng)會(huì)輸出 16 * 16 * 8 的三維網(wǎng)格。網(wǎng)格 16 * 16 的一面對應(yīng)的是原圖像的像素位置哥攘，堆疊在其頂部的八層則對應(yīng)不同的像素強(qiáng)度剖煌，而網(wǎng)格中的每個(gè)單元格包含了確定原圖像顏色的修改公式。

換句話說逝淹，網(wǎng)格 16 * 16 的一面有許多單元耕姊，每一個(gè)單元代表高清圖片的幾千個(gè)像素，假設(shè)每一組公式對應(yīng)單元中央的一個(gè)位置栅葡，那么方塊內(nèi)每一個(gè)高清像素都是由四組公式?jīng)Q定的茉兰。

在對最終的結(jié)果進(jìn)行比較后，研究人員發(fā)現(xiàn)欣簇，該系統(tǒng)處理圖像所花的時(shí)間是 MIT 原始算法的十分之一规脸，是全分辨率 HDR 圖像處理系統(tǒng)的百分之一坯约。

「這項(xiàng)技術(shù)在移動(dòng)平臺(tái)上的圖像處理有著非常廣闊的應(yīng)用前景，」Google 的研究員 Jon Barron 說莫鸭，「用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法處理計(jì)算機(jī)圖像方面的問題是很令人興奮的一件事闹丐，但也受到了移動(dòng)設(shè)備計(jì)算性能和續(xù)航上的限制。我們研究的算法則提供了一種避開這些問題的方式被因，從而提供令人矚目的卿拴、流暢的、實(shí)時(shí)的攝影體驗(yàn)梨与《榛ǎ」

值得一提的是，該系統(tǒng)有可能會(huì)應(yīng)用在未來的 Google Pixel 中粥鞋。Google 之前已經(jīng)使用了 HDR+ 算法航徙，從 Nexus 6 開始，就能夠在移動(dòng)設(shè)備上表現(xiàn)出更多的圖像細(xì)節(jié)信息陷虎。不過到踏，Google 的「計(jì)算機(jī)攝影學(xué)」主管 Marc Levoy 則說：「我們做的只是一些『皮毛』工作而已∩性常」