Colorization : 白黒画像をカラー化する機械学習モデル

ailia SDKで使用できる機械学習モデルである「Colorization」のご紹介です。エッジ向け推論フレームワークであるailia SDKとailia MODELSに公開されている機械学習モデルを使用することで、簡単にAIの機能をアプリケーションに実装することができます。

Colorizationの概要

Colorizationは2016年の3月に公開された、白黒の画像を入力として、カラー化して出力する機械学習モデルです。一般的に、草は緑で、空は青く、てんとう虫は赤くなります。機械学習モデルは、これらのsemantic（意味）をベースにカラー化を行います。

出典：https://arxiv.org/pdf/1603.08511.pdf

Colorful Image ColorizationGiven a grayscale photograph as input, this paper attacks the problem of hallucinating a plausible color version of the…arxiv.org

Colorizationのアーキテクチャ

ColorizationはLab色空間で処理します。LighenessであるLを受け取り、abを推定します。出力されるabにLを追加し、RGB空間に戻します。

モデルアーキテクチャはVGGベースとなっています。

出典：https://arxiv.org/pdf/1603.08511.pdf

本研究では、Colorizationに最適な誤差関数を提案しています。従来の画素値のL2誤差を最小化した場合、平均値に収束することが多く、彩度の低い画像が出力されます。

提案手法では、ab値の分布を誤差関数とすることで、この問題の解消を行っています。具体的に、ab値を量子化し、ab値の分布を近づけるように学習を行います。

出典：https://arxiv.org/pdf/1603.08511.pdf

Colorizationの使用方法

ailia SDKでColorizationを使用するには、下記のコマンドを使用します。任意の画像に対して処理を行い、カラー化した画像を取得することができます。

python3 colorization.py --input input.jpg --savepath output.jpg

ailia-ai/ailia-models(Image above is from https://github.com/richzhang/colorization/tree/master/imgs) Automatically downloads the onnx and…github.com

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アイリア株式会社はAIを実用化する会社として、クロスプラットフォームでGPUを使用した高速な推論を行うことができるailia SDKを開発しています。アイリア株式会社ではコンサルティングからモデル作成、SDKの提供、AIを利用したアプリ・システム開発、サポートまで、 AIに関するトータルソリューションを提供していますのでお気軽にお問い合わせください。