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　　明亮视(shi)界，也有“暗伤”。

　　如果(guo)视(shi)界(jie)又有(you)一场(chang)革命(ming)，必将源于AI摄(she)像机(ji)。因为，世界(jie)著名的(de)(de)实(shi)验心理(li)学家赫瑞特(te)拉实(shi)验表(biao)明：人类(lei)感(gan)官获取信息83%来自(zi)(zi)视(shi)觉(jue)，11%来自(zi)(zi)听觉(jue)，随着是(shi)嗅(xiu)觉(jue)、触觉(jue)、味觉(jue)。而AI自(zi)(zi)诞生起，自(zi)(zi)身使命(ming)就(jiu)是(shi)让计(ji)算(suan)机(ji)模拟(ni)人类(lei)去看(kan)，加(jia)深对图像、语(yu)言(yan)、文字的(de)(de)理(li)解。

　　放置于，实际上安防本质就是(shi)解决(jue)感知(zhi)(zhi)问题(ti)，从传统(tong)四(si)大门(men)类(lei)来(lai)看无一(yi)不如此(ci)，只是(shi)在业务深化和市场需求激增中，以感知(zhi)(zhi)为核或开枝散叶加入平台与更多分析决(jue)策(ce)设备。所以，在一(yi)众设备中，摄像机(ji)举(ju)重轻重也占据半壁。

　　视界即(ji)为(wei)世(shi)界。对于视界，本质上也就顺(shun)理(li)成章是(shi)研(yan)究感知(zhi)的问题里(li)，从(cong)演(yan)进(jin)(jin)进(jin)(jin)程来看，从(cong)模拟到(dao)(dao)看清世(shi)界，从(cong)感知(zhi)世(shi)界到(dao)(dao)理(li)解世(shi)界。

　　自从AI摄像机出现，感知与理解世界，就是(shi)新的时代(dai)命题。在这命题下，暗夜之界，如何点亮？是(shi)最大难题。.

　　01.

　　暗夜之伤与AI之能

　　其实对于“光”的24小时(shi)监控(kong)所需(xu)，最早在2005年基于DPS技术的宽动态，以(yi)PIXIM最新的DPS技术应(ying)用到光线高需(xu)求场景(jing)中，在彼时(shi)引发行业大猜想(xiang)。24小时(shi)全天候全彩监控(kong)，真有(you)可能。

　　直到，2014年(nian)，高清和智(zhi)能(neng)并行发展(zhan)，由(you)安讯士“觅光(guang)(guang)者”技术的提出，星(xing)光(guang)(guang)智(zhi)能(neng)摄(she)像机(ji)，而被行业知晓。从2014年(nian)起星(xing)光(guang)(guang)级低(di)照(zhao)成像技术开始发展(zhan)，并逐步(bu)成熟(shu)，越来越多(duo)的公司都推(tui)(tui)出了(le)各(ge)种款型的高清星(xing)光(guang)(guang)级摄(she)像机(ji)。而国内(nei)首个星(xing)光(guang)(guang)级摄(she)像机(ji)由(you)天地(di)伟业2015年(nian)推(tui)(tui)出，产品(pin)的色(se)彩还原(yuan)、细节(jie)显示、微光(guang)(guang)表现力各(ge)项指标都很出众。

　　随之，视界中，超(chao)星(xing)光、黑(hei)光、AI超(chao)微光、宽光谱全(quan)彩等，接踵(zhong)而(er)至，解决的就是夜间全(quan)彩的问(wen)题。

　　那暗(an)夜之伤(shang)，“伤(shang)”在(zai)哪里(li)？千(qian)行百业与万千(qian)场景(jing)，可能(neng)需(xu)求(qiu)有(you)个(ge)性(xing)化，但对于夜间(jian)不失帧(zhen)的全彩(cai)(cai)需(xu)求(qiu)，共(gong)性(xing)很多(duo)，以执(zhi)法部门为例，因为他们对于夜间(jian)全彩(cai)(cai)，是刚需(xu)。

　　黑夜为案件高频时段，昏暗环(huan)境极易掩(yan)盖交(jiao)通违法(fa)(fa)和犯罪行为，夜间光线不(bu)足，导致监控采集图(tu)像(xiang)普遍(bian)存在亮度(du)低(di)、对比度(du)低(di)、颜(yan)色失真、细节缺失等(deng)问题，因而(er)如何(he)获取真实有效的(de)夜间图(tu)像(xiang)，特别是(shi)人脸、车牌等(deng)关键信息，始(shi)终是(shi)困扰执法(fa)(fa)部门一(yi)大难(nan)题。

　　看AI摄像机的夜(ye)间之能(neng)，需要从5个关键(jian)要素上做能(neng)力提升，方可胜(sheng)任夜(ye)间需求。

　　图像传感器

　　AI摄(she)像(xiang)机产品要(yao)实(shi)现(xian)夜间对于光的改(gai)进技(ji)术(shu)，首先是(shi)传感(gan)(gan)器的选择。众所周(zhou)知(zhi)，同样尺寸的图像(xiang)传感(gan)(gan)器，像(xiang)素(su)(su)(su)越高，分配到每个像(xiang)素(su)(su)(su)的感(gan)(gan)光面积就(jiu)小，低照效果(guo)就(jiu)越差(cha)；拿200万(wan)像(xiang)素(su)(su)(su)的来(lai)说，如果(guo)使(shi)用与30万(wan)像(xiang)素(su)(su)(su)模(mo)拟摄(she)像(xiang)机同样大小的传感(gan)(gan)器，那平均每一个像(xiang)素(su)(su)(su)的感(gan)(gan)光面积只(zhi)有模(mo)拟摄(she)像(xiang)机的1/8，其高清画(hua)质在(zai)夜间反而(er)会更(geng)加(jia)惨不忍睹(du)。

　　记(ji)者在之前(qian)接触思特(te)威、格科微等CIS芯片企业(ye)交流时，他们也谈到(dao)，对(dui)于夜间能力(li)的(de)(de)(de)考量，是传感(gan)器(qi)(qi)最(zui)大(da)(da)难题，因(yin)为场景千变万化。所以(yi)，AI摄(she)像(xiang)(xiang)机(ji)的(de)(de)(de)夜视(shi)能力(li)较(jiao)强，一般会采用靶面(mian)尺寸较(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)成像(xiang)(xiang)传感(gan)器(qi)(qi)：相同像(xiang)(xiang)素的(de)(de)(de)摄(she)像(xiang)(xiang)机(ji)，靶面(mian)尺寸越(yue)(yue)大(da)(da)，每个(ge)像(xiang)(xiang)素吸收(shou)到(dao)环(huan)境中的(de)(de)(de)光(guang)线就会越(yue)(yue)多；单(dan)位面(mian)积(ji)的(de)(de)(de)进光(guang)量，是体现(xian)传感(gan)器(qi)(qi)夜视(shi)性能的(de)(de)(de)决定因(yin)素。

　　充裕经济的算力

　　简单粗暴的(de)比(bi)拼(pin)算(suan)(suan)力(li)(li)，已经毫(hao)无意(yi)义(yi)。算(suan)(suan)力(li)(li)是(shi)AI的(de)基(ji)础，但目前(qian)的(de)算(suan)(suan)力(li)(li)仍然在(zai)一个价(jia)格高位，也(ye)算(suan)(suan)是(shi)一种稀缺(que)资源(yuan)。选择经济合适又刚刚好的(de)算(suan)(suan)力(li)(li)，是(shi)解决AI夜视全彩能力(li)(li)时(shi)，不可能考量(liang)的(de)重要因素。

　　价格(ge)太高，甲方难(nan)以接受(shou)也难(nan)以普及，算(suan)力(li)(li)太低又(you)无法与AI夜视能(neng)(neng)力(li)(li)适配。比(bi)如：自(zi)卡口，承载的是(shi)公安和交通双(shuang)重(zhong)诉求，既能(neng)(neng)作(zuo)为(wei)布(bu)控也能(neng)(neng)作(zuo)为(wei)交通执法，所以甲方对于24小时不失帧的夜间全彩能(neng)(neng)力(li)(li)，极为(wei)看重(zhong)。

　　而目前市(shi)场方案有(you)AI超微光和(he)棱(leng)镜方案。棱(leng)镜方案其实就是红(hong)外(wai)(wai)补(bu)光的(de)环保(bao)卡口(kou)，主要采用(yong)双(shuang)sensor的(de)多光谱融(rong)合(he)技(ji)术。一个sensor感(gan)可(ke)见光，通过LED白光补(bu)光获取彩色(se)帧(zhen)(zhen)，一个sensor感(gan)红(hong)外(wai)(wai)光，通过红(hong)外(wai)(wai)气体(ti)曝闪补(bu)光获取红(hong)外(wai)(wai)帧(zhen)(zhen)，然后双(shuang)帧(zhen)(zhen)进行融(rong)合(he)生成车(che)辆+人脸抓(zhua)拍(pai)图片。

　　灰(hui)度(du)信(xin)息(xi)(xi)通(tong)过彩(cai)色路(lu)(lu)(lu)灰(hui)度(du)信(xin)息(xi)(xi)和(he)红外(wai)路(lu)(lu)(lu)灰(hui)度(du)信(xin)息(xi)(xi)加权融合，色度(du)信(xin)息(xi)(xi)由彩(cai)色路(lu)(lu)(lu)色度(du)信(xin)息(xi)(xi)对应融合后的(de)灰(hui)度(du)信(xin)息(xi)(xi)进行拉升(sheng)，达到(dao)提升(sheng)信(xin)噪比和(he)低照(zhao)度(du)能(neng)力，以(yi)降低对白(bai)光补光的(de)要求(qiu)。

　　但是(shi)不(bu)同材质对可见光(guang)和红(hong)外(wai)光(guang)的反射特性(xing)不(bu)一致，融合后(hou)容易(yi)引起(qi)偏色问题。为(wei)此，棱(leng)镜方案(an)，渐微势薄，而如果要(yao)以AI超微光(guang)来(lai)做(zuo)卡口(kou)应用(yong)，算力就是(shi)稀缺资源了，因为(wei)需(xu)要(yao)AI降噪(zao)之术，弱化光(guang)线依赖；AI增(zeng)强之术，提升画(hua)面(mian)能力，这需(xu)要(yao)极大算力支(zhi)撑，目前业界有支(zhi)持20T的澎湃算力应用(yong)于智慧卡口(kou)中(zhong)。

　　增强算法

　　使用相同的处理芯(xin)片，也不一(yi)定就能取得同样的降噪、增益效果。以降噪为例，降噪处理不当(dang)，会造成图像严重的雾感、拖影(ying)、细节损失等现象(xiang)。

　　而对于伽马数值设置(zhi)，过(guo)高会(hui)使(shi)画(hua)面(mian)的对比(bi)度(du)增(zeng)强、画(hua)面(mian)变暗、画(hua)质(zhi)通(tong)透(tou)，但(dan)会(hui)丢(diu)失细节；数值设置(zhi)过(guo)低(di)，又会(hui)使(shi)图像(xiang)变亮(liang)、细节增(zeng)加，但(dan)是(shi)画(hua)质(zhi)通(tong)透(tou)度(du)变差。所以即使(shi)基(ji)于相同(tong)的硬(ying)件平(ping)台(tai)，产品的最终效果(guo)也各有不同(tong)，这其中就体现了不同(tong)厂家的研发(fa)实力。

　　大光圈镜头

　　镜(jing)头是摄(she)像(xiang)(xiang)部件的(de)重要(yao)组成(cheng)部份，它在夜间技术应用上的(de)作用是为(wei)摄(she)像(xiang)(xiang)机聚焦被(bei)摄(she)目标的(de)光(guang)线，这(zhei)里的(de)夜间技术应用与技术关键在于镜(jing)头的(de)口(kou)径越大(da)其进光(guang)量也(ye)(ye)会越大(da)，也(ye)(ye)就(jiu)是镜(jing)头光(guang)圈(quan)的(de)增大(da)可有(you)效提升进光(guang)量，从而使摄(she)像(xiang)(xiang)机获得理想(xiang)的(de)低照(zhao)度效果(guo)，来保(bao)障技术性能。

　　以(yi)超(chao)大光(guang)圈(quan)镜(jing)头(tou)为例来看(kan)，一些厂(chang)家以(yi)高品质的(de)玻璃镜(jing)片(pian)和塑胶镜(jing)片(pian)混合的(de)结构模式，通过(guo)理论计算镜(jing)片(pian)的(de)相对位置关(guan)系(xi)，合理补偿(chang)不(bu)同温(wen)度下的(de)热胀冷(leng)缩效(xiao)益，确保产品的(de)分辨率和高低温(wen)稳定性，实现(xian)了(le)F1.0大光(guang)圈(quan)，保证在(zai)夜晚下画面细节(jie)仍能很好的(de)展现(xian)，逆光(guang)也清晰。

　　记者在评测(ce)宇瞳镜头(tou)中发现(xian)，他(ta)们(men)1/1.8＂系列及1/2.7＂系列超星光(guang)镜头(tou)采用大光(guang)圈(quan)设(she)计，光(guang)圈(quan)系数可以达(da)到F1.0，光(guang)圈(quan)可达(da)到F1.0，微(wei)光(guang)昏暗(an)环(huan)境下，无(wu)需近红外灯补光(guang)，可实现(xian)全(quan)彩成像(xiang)。像(xiang)面(mian)明亮清晰，似在白天使(shi)用，其夜间(jian)全(quan)彩能力，能接近2K水准。

　　多维融合

　　感(gan)知是一切智能的(de)基础，要(yao)全(quan)天候(hou)、全(quan)天时、全(quan)域(yu)化、全(quan)场景的(de)感(gan)知，需要(yao)融合(he)。比如前不久华(hua)为(wei)行业(ye)感(gan)知发(fa)布会就将光纤(xian)、雷达融合(he)，进而感(gan)知很多(duo)在(zai)夜间之前无法(fa)完成之事。

　　当(dang)然，一些象(xiang)滤光片、自动(dong)增益、数字降噪等一些辅助(zhu)性技(ji)术就不再(zai)阐述，只有将以(yi)上强化(hua)，AI摄(she)像机才是真正的(de)智慧(hui)之(zhi)眼(yan)和暗夜精灵。

　　02.

　　寻找黑暗里的光，黑夜也“出彩”

　　黑(hei)夜(ye)给了黑(hei)色的眼睛，为了寻找光明。追光而(er)上，AI摄像(xiang)机夜(ye)间(jian)全(quan)彩，解决传统(tong)夜(ye)间(jian)监(jian)控方案普遍颜色细节丧(sang)失(shi)、清晰度不高、目标(biao)识别困难、图像(xiang)亮度低、噪点多等问题(ti)。根据公安(an)部权威数据统(tong)计：接(jie)近70%的犯(fan)罪(zui)都发(fa)生(sheng)在夜(ye)间(jian)，从晚上7点到次(ci)日凌晨5点是犯(fan)罪(zui)事件的高发(fa)期，黑(hei)夜(ye)成(cheng)了罪(zui)犯(fan)份子的天然保护伞。

　　AI智(zhi)能摄(she)像机是否(fou)可以(yi)在超低照(zhao)度下实现全彩监控，行(xing)业里都在寻找光(guang)(guang)明，通过大靶面、大光(guang)(guang)圈、AI图像增(zeng)强、智(zhi)能定性补光(guang)(guang)等(deng)技术，极大的提升(sheng)产品低照(zhao)度能力以(yi)及有(you)效的降(jiang)低光(guang)(guang)污染。

　　在满(man)足(zu)业(ye)(ye)务要(yao)(yao)求的(de)(de)同时，满(man)足(zu)环(huan)(huan)保(bao)补(bu)光(guang)要(yao)(yao)求，实现(xian)真正(zheng)的(de)(de)环(huan)(huan)保(bao)以(yi)及(ji)高质(zhi)量抓拍图(tu)(tu)像(xiang)，图(tu)(tu)像(xiang)还(hai)原(yuan)(yuan)性好，不偏色(se)；也有企业(ye)(ye)以(yi)双(shuang)图(tu)(tu)像(xiang)传感器分别感知色(se)彩(cai)与亮度，图(tu)(tu)像(xiang)融合后，可(ke)(ke)以(yi)实现(xian)微(wei)弱(ruo)光(guang)照环(huan)(huan)境(jing)下的(de)(de)彩(cai)色(se)视频(pin)输出(chu)，无需借助暖光(guang)灯补(bu)光(guang)即可(ke)(ke)还(hai)原(yuan)(yuan)现(xian)场画面的(de)(de)色(se)彩(cai)及(ji)细(xi)节，双(shuang)摄(she)像(xiang)头会(hui)根(gen)据现(xian)场环(huan)(huan)境(jing)进行(xing)学习校(xiao)准。

　　同(tong)时，在摄像机本地即可实现人形(xing)、车形(xing)检测、越界(jie)告警与区域(yu)入侵告警等智能功能，极大地提升(sheng)了告警信息的(de)实用(yong)性和准(zhun)确性，帮助(zhu)用(yong)户实现智能化的(de)安全管理。

　　当然，海(hai)康很早前的(de)黑光(guang)摄像(xiang)(xiang)机就是采(cai)用双Sensor架构，基(ji)于人(ren)眼仿生学原理(li)，颠覆传统成像(xiang)(xiang)理(li)念，优化对画面(mian)色彩(cai)(cai)和亮度的(de)处理(li)能(neng)(neng)力；SpecEX双光(guang)融合，海(hai)康的(de)技术人(ren)员在当时告诉记者(zhe)，这双光(guang)融合能(neng)(neng)有(you)效(xiao)提升(sheng)夜(ye)间低照度环(huan)境(jing)的(de)监控效(xiao)果(guo)，实现(xian)出色的(de)彩(cai)(cai)色图(tu)像(xiang)(xiang)视觉(jue)体验(yan)；也有(you)一些(xie)企业为夜(ye)间“出彩(cai)(cai)”，采(cai)用幽光(guang)级技术。

　　该(gai)技术指在微弱光或者(zhe)完全(quan)黑暗的情况下可以清(qing)楚显(xian)示图像的超级监(jian)控产品。由于(yu)成本高(gao)，目前(qian)只(zhi)应用在高(gao)端产品上。

　　点亮黑暗视(shi)界，这是一(yi)(yi)个(ge)技术性革命，打开暗夜之界，让(rang)视(shi)界大放(fang)异彩，以夜间全(quan)彩照亮每一(yi)(yi)个(ge)角落与远方。