Huashan kaya resmi görüntü restorasyonu için kapılı-dikkat çok-öncelikli enjeksiyon difüzyon modeli

Antik Kırlangıç Resimlerini Yeniden Hayata Döndürmek

Güney Çin’deki Zuojiang Huashan kaya resimleri, iki binden fazla yıl önce kayalara boyanmış geniş bir uçurum galerisi niteliğindedir. Bugün bu kızıl figürlerin ve sembollerin birçoğu ciddi şekilde solmuş, çatlamış veya tamamen kaybolmuştur. Bu makale, hassas konservasyon, araştırma ve halkın takdirine destek vermeyi amaçlayarak kayaya doğrudan müdahale etmeden bu kırılgan eserleri sanal olarak onarmak için gelişmiş görüntü-üretim tekniklerini kullanan dijital bir yöntemi sunar.

Bu Uçurum Resimlerinin Önemi Neden Büyük

Huashan kaya resimleri dik nehir uçurumları boyunca uzanır ve çömelmiş insan figürleri, ritüel sahneler ve güçlü kırmızı tonlarda diğer sembolik biçimleri tasvir eder. Güney Çin ve Güneydoğu Asya’nın en büyük ve en zengin kaya sanatı komplekslerinden biridir ve Zhuang kültürel mirasının önemli bir parçasıdır. Ancak demirce zengin minerallerden yapılan pigmentler yağmur, rüzgâr, biyolojik büyüme ve insan temasına karşı çok hassastır. Yüzyıllar içinde bu, solmuş renkler, kırık hatlar, kabaran parça ve gerçek boyalı motiflerden ayırt edilmesi zor olabilen gürültülü, aşınmış dokulara yol açmıştır. Geleneksel manuel restorasyon yavaş, subjektif ve tekrarlanması zordur; bu da bu kadar büyük ve kırılgan bir siteyi ölçekli olarak korumayı güçleştirir.

Akıllı Restorasyon Nasıl Yardımcı Olabilir

Dijital görüntü restorasyonu, minimal müdahale ilkesini takip ederek sanal olarak “boşlukları doldurma” yolu sunar. Uçurumu yeniden boyamak yerine bilgisayarlar eksik alanlarda olası şekil ve dokuları çıkarır, yüksek çözünürlüklü arşivlerde saklanabilecek, inceleme için kullanılabilecek ve sergiler ya da sürükleyici deneyimlerle halka sunulabilecek tutarlı, tersine çevrilebilir sonuçlar üretir. Kültürel miras üzerinde yapılan önceki yapay zeka çalışmaları çoğunlukla hasarı tespit etmeye veya motifleri segmentlemeye ya da şekil ve dokuların daha düzenli olduğu fresklerin restorasyonuna odaklandı. Kaya sanatı daha zorlu bir meydan okuma sunar: anlamı ince konturlar ve sembolik duruşlarda yatarken yüzeyleri ağır şekilde aşınmış ve düzensizdir. Bir restorasyon yöntemi orijinal şekillere saygı göstermeli, aynı zamanda kaba, kırık dokuları inanılır ama aşırı uydurmadan tamamlamalıdır.

Aşınmış Kaya Yüzeyleri İçin Yeni Bir Veri Seti

Yazarlar öncelikle Huashan kaya resmi restorasyonu için özel bir görüntü veri seti oluşturur. Basılı atlaslardan ve kamuya açık çevrimiçi kaynaklardan 528 aday görüntü toplar, ardından solma, kabarma ve bulanık sınırlar gibi görülebilir bozulmayı açıkça gösteren 177 görüntüyü dikkatle seçerler. Tüm seçilen görüntüler ortak bir renk formatına dönüştürülür ve ana boyalı bölge ortalanacak şekilde 512×512 piksele yeniden boyutlandırılır. Restorasyon yöntemlerini kontrollü şekilde eğitmek ve test etmek için her örnek için üçlüler oluştururlar: (1) temiz referans görüntü, (2) hasarı taklit etmek için alanın %30–65’inin siyah yamalarla maskelendiği giriş görüntüsü ve (3) eksik bölgeleri gösteren maske. Bu düzenleme, farklı yöntemlerin alttaki eseri piksel düzeyinde ne kadar iyi yeniden oluşturabildiğinin nesnel olarak değerlendirilmesine olanak tanır.

Bir Modeli Şekle ve Yüzeye Saygı Duymayı Öğretmek

Makalenin çekirdeği, gürültüyü birçok küçük gürültü giderme adımıyla kademeli olarak görüntülere dönüştüren son sınıf üretken yöntemlerden biri olan difüzyon modelleri üzerine kurulu bir restorasyon çerçevesidir. Tüm görsel ipuçlarını tek bir paket olarak ele almak yerine yazarlar rehberliği iki ayrı “öncelik”e böler: biri yapı (kenarlar ve fırça benzeri konturlar) üzerinde durur, diğeri doku (ince yapı ve yüzey pürüzlülüğü) üzerinde durur. Bu öncelikler, hasarlı bir görüntünün hâlâ görülebilen parçalarından deterministik filtrelerle hesaplanır ve ardından özellik haritalarına kodlanır. Kapılı dikkat (gated attention) füzyon modülü, her gürültü giderme adımında yapısal ile doku rehberliğine ne kadar güvenileceğine ve bunların difüzyon sürecine ne kadar güçlü enjekte edileceğine karar verir. Başlangıçta sistem daha kararlı dış hatlara dayanır; ilerledikçe ve gürültü azaldıkça çevredeki kaya yüzeyiyle eşleşen doku ayrıntılarını yeniden oluşturma üzerine daha fazla odaklanır.

Dijital Restoratör Ne Kadar İyi İşliyor

Ekip yöntemi Huashan veri seti üzerinde eğitir ve test eder, klasik kodlayıcı–çözücü ağlardan gelişmiş üretken ve durum-uzayı (state-space) yaklaşımlarına kadar geniş bir yelpazedeki mevcut görüntü-restorasyon modelleri ile karşılaştırır. Hata, keskinlik ve yapısal benzerlik gibi standart ölçütler kullanıldığında, modelleri kaya sanatı test setinde tüm temel yöntemlerden daha düşük piksel düzeyinde hata ve daha yüksek yapısal uyum elde eder. Ayrıştırma (ablation) çalışmaları, çift kollu öncelik çıkarımı ve kapılı dikkat füzyonunun her bir ek bileşeninin belirgin kazanımlar sağladığını gösterir. Görsel karşılaştırmalar, insan ve sembolik konturların daha pürüzsüz devamını ve restore edilen alanların aşınmış arka planlarla daha doğal entegrasyonunu ortaya koyar. Dikkat haritaları ayrıca modelin geniş alanları körü körüne yeniden boyamak yerine eksik sınırlara, ana sembol konturlarına ve doku geçiş bölgelerine odaklandığını gösterir.

Geçmişi Korumak İçin Bunun Anlamı

Uzman olmayanlar için ana çıkarım, bu yöntemin antik kaya resimlerini dijital olarak onarmada daha temkinli ve yorumlanabilir bir yol sunmasıdır. Şekil ve yüzey ipuçlarını ayırarak ve bunların zamana göre etkilerini ayarlayarak, model kırık figürleri yeniden birleştirebilir ve eksik yamaları doldururken orijinal uçurumun görünümünü ve malzeme hissini koruyabilir. Yazarlar sistemlerinin uzman yargısına yardımcı bir araç olduğunu, yerine geçmediğini ve daha çeşitli veriler ile uzman değerlendirmelerine ihtiyaç duyulduğunu vurgular. Yine de bu çalışma, tehlike altındaki kaya sanatlarının fiziksel müdahale olmadan görsel etkisini ve kültürel anlamını koruyarak dijital olarak belgelenebileceği, incelenebileceği ve paylaşılabileceği bir geleceğe işaret eder.

Atıf: Zhao, T., Huang, L., Qi, X. et al. A gated-attention multi-prior injection diffusion model for Huashan rock art image restoration. Sci Rep 16, 10414 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41226-7

Anahtar kelimeler: kaya resmi restorasyonu, kültürel miras, difüzyon modelleri, görüntü tamamlama, Huashan resimleri