Análisis y desarrollo de métodos interactivos para la colorización de imágenes en procesos de restauraciónón (ARTColor)

Abstract

En este trabajo se aborda el problema de la colorización de imágenes monocromáticas mediante el estudio, la integración y la evaluación de distintos métodos basados en aprendizaje profundo. La colorización es una tarea de interés tanto por sus aplicaciones prácticas, como la restauración y valorización de fotografías históricas, como por los desafíos que plantea desde el punto de vista de la visión por computadora. Los objetivos principales incluyen el análisis del estado del arte en colorización de imágenes, el desarrollo de una biblioteca que integra diversos métodos existentes, el diseño de una interfaz que facilite su uso y comparación, la evaluación de los métodos mediante distintos enfoques y la implementación de propuestas de divulgación de forma de acercar estas tecnologías al público general. Como punto de partida, se realizó un relevamiento del estado del arte en la colorización de imágenes, lo que permitió identificar las principales características, fortalezas y limitaciones de los distintos enfoques existentes. A partir de este análisis, se integraron ocho métodos de colorización en una biblioteca unificada, diseñada con una arquitectura modular que permite su extensión futura. Esta integración busca facilitar el acceso y la comparación sistemática de métodos que habitualmente se encuentran dispersos y presentan distintos requisitos de uso e implementación. La biblioteca incluye herramientas que permiten procesar imágenes utilizando múltiples métodos y calcular métricas de evaluación de forma automática. La evaluación de los métodos se llevó a cabo mediante un enfoque mixto. Por un lado, se realizó un análisis cuantitativo utilizando métricas objetivas aplicadas sobre un conjunto amplio de imágenes. Por otro, se desarrollaron evaluaciones perceptuales con la participación de usuarios, incluyendo pruebas de comparación con imágenes originales y tareas de clasificación entre imágenes reales y colorizadas. Asimismo, se realizó un análisis cualitativo basado en la inspección visual de los resultados. Por otra parte, se diseñaron e implementaron instalaciones lúdicas orientadas a la divulgación, presentadas en el evento Ingeniería de Muestra en Facultad de Ingeniería y en el Museo Torres García. Estas experiencias permiten acercar las técnicas de colorización al público general y explorar de forma interactiva los desafíos que presenta el problema de colorización. Los resultados obtenidos reflejan que es posible integrar múltiples métodos de colorización en una única biblioteca, lo que permite su análisis y comparación sistemática mediante distintos enfoques de evaluación. Asimismo, el desarrollo de interfaces e instalaciones interactivas posibilita la divulgación de estas técnicas, facilitando su comprensión y acercamiento al público general.