2019年安博會如期而至,透過此前各大企業(yè)陸續(xù)發(fā)布的展前預(yù)告,今年安博會的亮點和趨勢已經(jīng)有了些許眉目。在創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)層面,廠商的AI產(chǎn)品線繼續(xù)擴展,主流廠家從AI單品開始面向行業(yè)領(lǐng)域推出全套安防人工智能解決方案。與此同時,伴隨著芯片算力、CMOS圖像傳感器、算法等核心要素性能的不斷提升,AI監(jiān)控產(chǎn)品和系統(tǒng)可以契合更多元化且復(fù)雜的場景應(yīng)用需求。
一方面常規(guī)光照環(huán)境下多算法融合、多場景融合的合智能系統(tǒng)成為趨勢;另一方面,為了強化監(jiān)控全時段應(yīng)用,攻克夜視環(huán)境下監(jiān)控攝像機的應(yīng)用痛點,低光污染夜視全彩成像正成為智能監(jiān)控一大核心技術(shù)突破方向,也成為這幾年安博會上主流廠家展示的重點。
夜視全彩成像技術(shù)的演進:超星光、黑光
為了提升夜間攝像頭的成像質(zhì)量,過去幾十年內(nèi),業(yè)內(nèi)均是通過傳統(tǒng)的主動補光(紅外、激光或者LED補光)這一類常規(guī)方式。但LED補光強光容易導(dǎo)致人瞬間失明存在安全隱患,而紅外補光燈的黑白視頻又丟失了重要的色彩信息,無法作為違法取證的證據(jù)和獲得更加有效的色彩等細節(jié)破案信息。圖像成像技術(shù)發(fā)展至今,當(dāng)前市場上也出現(xiàn)了兩大類更為先進主流的技術(shù),一類是超星光技術(shù),另外一類則是黑光技術(shù)。
超星光攝像機主要采用星光級圖像傳感器,大光圈鏡頭以及傳統(tǒng)的ISP圖像調(diào)制技術(shù),依托圖像傳感器的靈敏度提升來提高能量轉(zhuǎn)換的效率,大光圈鏡頭提升進光量。目前這樣的技術(shù)已經(jīng)非常成熟,并且實現(xiàn)成本也相對較低,所以,超星光攝像機應(yīng)用于普通的視頻監(jiān)控有較大優(yōu)勢。但由于超大光圈鏡頭容易造成強光光暈損失細節(jié),同時在抓拍運動物體時,電子快門提速和大光圈相沖突,因此,超星光技術(shù)用于像人員卡口、車輛卡口以及電警攝像機這一類專業(yè)場景的監(jiān)控攝像機并不太適用。
2016年,業(yè)內(nèi)黑光攝像機的推出帶來了新的夜視成像技術(shù)方案。黑光攝像機主要采用兩顆星光級圖像傳感器,通過特殊的光學(xué)元器件,其中一顆傳感器通過紅外補光采集圖像亮度信息和物體輪廓,另外一顆采集色彩信息。然后通過圖像融合算法將兩顆采集到的圖像信息進行融合,輸出既明亮,又是彩色的圖像。但在交通卡口的應(yīng)用中,當(dāng)遇到一些紅外反光材料的物體,采用黑光技術(shù)的攝像機在色彩還原上仍然存在一定弊端。
如下示例,因為司機穿的衣物是黑色的反紅外光材料,通過黑光技術(shù)還原的圖像將黑色衣物還原為白色了,這勢必對后續(xù)的違法取證造成一定的困擾。
為此,更卓越的夜視全彩成像技術(shù)依然是業(yè)內(nèi)廠商持續(xù)探索的方向,繼超星光、黑光等兩大創(chuàng)新技術(shù)之后,蘇州科達在今天,也是安博會正式開幕前一天,重磅推出了科達AI超微光技術(shù)和三大系列產(chǎn)品。與當(dāng)前業(yè)內(nèi)兩大主流技術(shù)的做法不同,科達AI超微光攝像機,依托科達多年在基礎(chǔ)ISP圖像調(diào)制技術(shù)上的積累,并創(chuàng)新性地采用了自主研發(fā)的深度學(xué)習(xí)圖像增強算法。為2019年安博會帶來了一道驚艷的“開胃菜”,同時也將視頻監(jiān)控夜視成像推到了新的技術(shù)階段。
2019年安博會創(chuàng)新技術(shù)亮點之一:AI 超微光技術(shù)
AI超微光系列之所以談得上“驚艷”,主要在于它完全革新了傳統(tǒng)夜視監(jiān)控產(chǎn)品的成像技術(shù),從算法、芯片、圖像傳感器以及補光等方面帶來了全新的技術(shù)組合:科達自主研發(fā)的深度學(xué)習(xí)圖像增強算法+內(nèi)置4Tops/8Tops AI芯片+業(yè)界旗艦級800W CMOS和900W Global Shutter CMOS 傳感器+獨特補光技術(shù)。
其中,科達深度學(xué)習(xí)圖像增強算法,通過對應(yīng)用場景目標(biāo)圖像要求的提煉,采集了海量夜間低照情況下車輛卡口、車輛電警、人員卡口以及全結(jié)構(gòu)化攝像機的圖像樣本與模擬數(shù)據(jù),并針對性的進行了數(shù)學(xué)建模,設(shè)計了一套從采集、標(biāo)圖、訓(xùn)練以及模型轉(zhuǎn)化的端到端的深度學(xué)習(xí)模型。
在低照環(huán)境下,該算法模型跳過了傳統(tǒng)攝像機的ISP成像調(diào)制方式,通過對大量場景抓拍圖片的學(xué)習(xí),算法直接對傳感器輸入數(shù)據(jù)進行圖像恢復(fù)。這樣可以大幅減少了攝像機對補光燈的依賴,在提升圖像亮度的同時,還能充分還原物體顏色與紋理等細節(jié)信息。依托該算法還原出來的圖像,不僅大幅度提升了人眼對抓拍圖像的主觀體驗,也能提升后端諸多的智能算法對圖像的特征分析。比如對車輛特征分析、非機動車特征分析、駕乘人員特征分析等。
通過在發(fā)布會現(xiàn)場的了解和體驗,筆者可以明顯感受到科達深度學(xué)習(xí)圖像增強算法處理前后的效果差距。如下圖所示:
啟用算法后,在低于1Lux的低照度下,無外加任何補光燈的情況下,經(jīng)過該算法處理后的圖像猶如白晝,不論是畫面細節(jié)還是色彩,都能清晰還原。
同時,科達AI超微光攝像機采用了獨特的補光技術(shù),低照LED補光燈,能有效避免光污染,約束光斑,消除雜散光危害,又可以無忌前擋紅外透光率,實現(xiàn)色彩高度還原。通過創(chuàng)新的綠色補光技術(shù),在一定程度上還能減少光斑發(fā)散,實現(xiàn)最大化發(fā)揮光線的應(yīng)用效能。
通過對比圖來直觀感受下和傳統(tǒng)卡口、電警相比,科達AI超微光系列的表現(xiàn):
當(dāng)前攝像機內(nèi)置的AI芯片算力快速提升已然成為明顯趨勢,據(jù)科達表示,后續(xù)科達AI超微光算法還將做到足幀實時處理更高分辨率的視頻,這樣科達引領(lǐng)的AI超微光攝像機的優(yōu)勢將更加明顯,而此次安博會后,AI超微光技術(shù)有望掀起行業(yè)夜視監(jiān)控新的“風(fēng)暴“。
本次AI超微光系列的重磅推出,進一步豐富了科達AI監(jiān)控產(chǎn)品家族,也再一次詮釋了科達“實戰(zhàn)派”的作風(fēng)。不鼓吹概念,切實從公安、交通行業(yè)的實際應(yīng)用需求出發(fā),通過AI超微光技術(shù)解決困擾行業(yè)多年的補光燈光污染問題,同時,基于AI超微光技術(shù)實現(xiàn)高質(zhì)量還原人、車和環(huán)境抓拍影像,為公安實戰(zhàn)提供可靠的視頻監(jiān)控素材。聽過很多高大上的人工智能概念,但推進AI落地應(yīng)用的關(guān)鍵,還在于產(chǎn)品的“實用“和“好用”??七_AI超微光攝像機系列主打?qū)嵱弥髁x,好不好用,接下來,就交給廣大用戶去體驗吧!