Un ingeniero navarro crea un programa que recupera fotos pixeladas

Cada vez que Daniel Paternain (Pamplona, 1984) tiene que explicar el objeto de su tesis, recurre al ejemplo de la pintura española más mediática del año pasado, el Ecce Homo que destrozó una anciana cuando intentaba restaurarlo. El ingeniero informático navarro no trabaja con óleos,pero el caso ocurrido en la iglesia de la localidad de Borja es idóneopara resumir las propiedades del complejo algoritmo que acaba de desarrollar. Si se hubiese tratado de una imagen digital, habría podido recuperar su estado original al instante.

En la actualidad, las técnicas informáticas deinpainting están muy desarrolladas, y en el mercado existen multitud de programas especializados en la reconstrucción de imágenes deterioradas, pero el software diseñado por el ingeniero español es diferente:su función no es interpretar de manera subjetiva un mapa de píxeles deteriorado para hallar una solución eficaz a la hora de restaurar una imagen.Su algoritmo matemático es objetivo: no imagina la información, la reconstruye.

Las técnicas de 'inpainting' están muy desarrolladas, y en el mercado existen multitud de programas especializados en la reconstrucción de imágenes deterioradas, pero el 'software' diseñado por el ingeniero español es diferente

De todas formasno existen los milagros, y el sistema de Paternain está concebido para funcionar a priori, como un formato estándar complementario adherido a las imágenes. Esto es, el software es eficaz siempre y cuando se haya guardado previamente cierta información de la imagen. En ese sentido, no hayningún artificio. Es pura matemática.

Más allá del 'inpainting'

"El inpainting ya se utilizaba en la URSS. Por ejemplo, cuando determinados personajes aparecían al lado de Stalin y querían desaparecer para siempre de esa fotografía, los expertos reconstruían la imagen borrándolos, tratandode estimar lo que había en el fondo de la imagen. Si una foto llega estropeada, existen técnicas de filtrado de ruido, y es posible reestimar lo que se ha perdido en base a los píxeles anexos", explica a Teknautas Daniel Paternain, que tras finalizar sus estudios en 2008 rechazó ofertas en el extranjero para desarrollar su investigación en España.

"Pero nosotros no queremos reinterpretar la escena. Aunque nuestra filosofía es parecida al del inpainting, tratamos problemas distintos. En ese sentido, no hemos visto que en el mundo exista nada parecido a nuestra investigación".

De momento, el algoritmo se encuentra en una fase emergente de su desarrollo, y aunque el objetivo del ingeniero es llegar a patentarlo, en la actualidad forma parte de la propia tesis del navarro, desarrollada dentro delGrupo de Inteligencia Artificial y Razonamiento Aproximado (GIARA) de la Universidad Pública de Navarra.

También podría aplicarse en el ámbito de los archivos policiales de reconocimiento de huellas, y en general en todo tipo de baterías gigantes de imágenes

El algoritmo surgió prácticamente por casualidad. En realidad, Paternain estaba trabajando en algo distinto. Cuando empezó su tesis, su principal interésradicaba en la reducción de imágenes de gran tamaño, como las fotografías generadas por los satélites, de tal forma que fuese posible conservar la mayor cantidad posible de información en el proceso.

"Se trataba de reducir la información, pero sin perder las propiedades principales de la imagen. Pero al final, por sopresa, después de un congreso en Turquía, iniciamos la línea de investigación basada en la restauración de imágenes". Salió bien."Los resultados han sido sorprendentes".

¿Cómo puede aplicarse?

A pesar de la complejidad teórica del sistema, sus aplicaciones prácticas son múltiples. "No sólo con lasimágenes particulares de un usuario, a las que unopuedetenermayor o menor apego. Sobre todoen el caso de las grandes bases de datos de imágenes digitales".

El ingeniero se refiere, por ejemplo, a los ficheros médicos, donde es habitual digitalizar todo tipo de imágenes esenciales para el tratamiento delpaciente que en un momento dado pueden deteriorarse. "También podría aplicarse en el ámbito de los archivos policiales de reconocimiento de huellas, y en general en todo tipo de baterías gigantes de imágenes".

En las pruebas iniciales, Paternain ha logrado generar imágenes reducidas (hasta en un 10% de su tamaño original) logrando un 100% de efectividad a la hora de reconstruir el mapa de píxeles original.

"Imaginaque tienes el Ecce Homo original.Pueden ocurrir mil errores ytipos de ruido que echen a perderla imagen. Lo que hacemos nosotros esaplicarnuestras técnicas de reducción por si pasa cualquier cosa, para quesi alegóricamente llega una pintora y materializa el desastre, tengamos la información que haga posible estimar la imagen original".