Laboratório da UFMG inova com serviço de visão em fluxo contínuo de cidades históricas

Posicionada na capota de carro em movimento, Ladybug 2 não precisa se contorcer para ver a paisagem em 360 graus. Formada por seis câmaras, essa personagem que lembra uma joaninha, como sugere o nome em inglês, é a própria câmera para captação de imagem em vídeo digital em formato esférico. Desde março de 2010, filma o espaço urbano de cinco cidades históricas mineiras para um novo serviço de informação e navegação virtual que deverá estar on-line dentro de três meses.

“Conseguimos imagear Ouro Preto, São João del-Rei, Mariana, Tiradentes e Congonhas, em alta resolução para transmissão pela internet”, diz o coordenador do projeto, Arnaldo de Albuquerque, professor do Departamento de Ciência da Computação (DCC) do ICEx. Para suportar o volume de dados, seu grupo de pesquisa necessitou adquirir, apenas para essa fase do trabalho, cinco discos externos de computador de 1,5 terabytes cada. À primeira vista similar ao Google Maps, o novo serviço tem, no entanto, sua própria identidade.

A mais evidente é que a interface na web do projeto, conhecido como Cidade Virtual, permitirá ao usuário passear pelas áreas turísticas em fluxo contínuo, selecionando, inclusive, a visão em qualquer das câmeras que captaram imagens dos locais. O usuário pode aproximar, afastar e girar o vídeo em qualquer direção, criando a ilusão de estar no ambiente urbano.

Como explica Albuquerque, devido à massa de dados coletados, a Google optou em oferecer seu serviço numa espécie de fusão de fotografias. À medida que o usuário clica em novo ponto, a ação puxa a próxima imagem. Esse sistema “congelado” frequentemente induz a equívocos, como jogar a navegação em um ponto distante daquele escolhido.

“A nossa tecnologia vai permitir ao usuário percorrer automaticamente os trechos selecionados, sem necessidade de cliques contínuos”, compara Marcelo de Miranda, Coelho, aluno de doutorado do DCC e integrante do projeto. Ele antecipa que diversas outras funcionalidades serão oferecidas aos internautas, como pedir ao aplicativo para ir a determinado restaurante ou monumento, por exemplo. “A câmera vai parar em frente ao local e perguntar se está satisfeito ou se pretende continuar o passeio”, completa.
Outro serviço que promete facilitar a vida de turistas e outros interessados no espaço das cidades históricas é a possibilidade de obter informações sobre seus principais edifícios, incluindo localização; basta enviar, por exemplo, fotografia feita por celular à base de dados do sistema. Útil para quem caminha pelas ruas e quer ter um pequeno guia turístico eletrônico, o recurso ainda desafia os pesquisadores do projeto, tanto pelo volume de dados coletados, quanto pelo processamento dos chamados descritores das imagens.

Descritores
“Uma das dificuldades em realizar a busca de imagem por conteúdo visual nesse projeto é que em cidades históricas o padrão arquitetônico das edificações segue uma determinada linha”, explica Arnaldo de Albuquerque. Isso significa que o sistema pode se enganar, fornecendo resultados incorretos. O problema é objeto de pesquisa de doutorado de Marcelo Coelho. Segundo ele, até o momento, o sistema apresenta 70% de acerto.

Para conseguir casar a imagem-consulta com a procurada, os pesquisadores lançam mão dos descritores de características locais que traduzem em códigos dados como cor, textura, escala e luminosidade. “Um algoritmo seleciona pontos de interesse na imagem, realiza inferências em função deles e gera um vetor numérico com todos os dados. Por meio desse vetor, fazemos a busca”, detalha Coelho. Apenas uma das bases de dados de Ouro Preto, com 1.990 imagens, gerou cerca de 6,5 milhões de descritores.

Quando o serviço estiver on-line, o usuário poderá acessá-lo baixando um aplicativo para realizar as interações. A interface gráfica é desenvolvida em parceria com o professor Marcelo Bernardes, da Universidade Federal de Juiz de Fora e ex-aluno de doutorado do DCC. Segundo Arnaldo de Albuquerque, os dados captados serão usados em espécie de manual em 3D a ser lançado em conjunto com a Escola de Belas-Artes. A pesquisa integra série de projetos do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para a Web (Inweb), coordenado nacionalmente pela UFMG. O investimento veio do CNPq (R$ 50 mil) e da Fapemig (R$ 24 mil).

Sumários visuais
A Cidade Virtual funcionará como cartão de visita da Sumsys, start-up incubada na UFMG. O serviço turístico, aberto na web, conviverá, no entanto, com outras plataformas da pequena empresa de base tecnológica, que tem o professor Arnaldo de Albuquerque como um de seus mentores.

Em linhas gerais, as tecnologias têm como base o processamento e gerenciamento digital de imagens em grandes bases de dados. Um exemplo é a pesquisa de doutorado de Bruno Teixeira, que pode se tornar produto diferenciado no mercado com software para análise de vídeo. A plataforma gera sumários dessas produções, segmentando automaticamente seus principais quadros ou criando espécie de trailer que o reduz a, no mínimo, 4% de seu tempo total. Uma das aplicações será no UFMG Tube, para criar os sumários visuais dos vídeos postados.

Bruno Teixeira, Arnaldo de Albuquerque e Marcelo Coelho: pesquisas de ponta no Núcleo de Processamento Digital de Imagens (NPDI) da UFMG