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人工智能再火也需要这项基础技术的持续改进
中国安防行业网    2018/11/8 13:47:00    关键字:人工智能,基础技术,cmos,近红外      浏览量:

   近两年来,随着人工智能技术在安防行业落地应用,AI已经成为每年安博会上最热的话题,无论是产品技术还是解决方案纷纷打上融合人工智能新技术的烙印。在人工智能应用诸多领域中,安防能够成为AI较为理想的落地领域,主要是基于人工智能在图像分类、图像语义分析、人脸识别、光学字符识别等计算机视觉领域表现非常突出的缘故,尤其是涉及到视频图像的结构化处理、分析方面,人工智能能够发挥其独特的优势。

  然而需要指出的是,安防行业中人工智能得以发挥优势的图像资源,则是来源于摄像机最基本的部件即CMOS图像传感器,这是视频监控乃至于安防行业发展的重要支撑技术之一。在刚刚结束的2018北京安博会上,由领先的数字图像处理方案开发商豪威科技带来的最新夜鹰技术产品与2微米家族产品成为展会的焦点,不但获得参展嘉宾与业界同仁的认可,同时也成为安防行业图像传感器发展树立了新标杆。

  定义近红外行业新标准

  一直以来,在安防领域视频监控产品的夜视功能都被行业用户格外重视,一方面现有的可视光条件下摄像机图像的质量已经接近极限,每年产品技术的进步都是在微调。另一方面,基于安防的属性,夜视条件下视频监控发挥的作用往往更大。目前行业中在夜视条件下的摄像机主要基于多家安防企业提出的超星光、或者是黑光技术,并且产品技术已经成熟并得到了很好的落地应用。

  豪威科技市场部副总裁陈家旺表示,随着近红外光技术的发展,未来红外光将超越可视,实现不可见光环境下的可视,这就意味着当前光通量(Lux)的衡量标准将无法使用。豪威科技基于自身技术积累,提出了NIR SNR1指标,并主导推出了近红外SNR1850SNR1940行业标准。

  该标准用单位面积辐射通量来度量:SNR1850nm即红外光源波长850nm,在18%红外反射率下,计算出当SNR1850信号/噪声=1时,光照的强度。SNR1940nm同理衡量的是在940nm信噪比下的光照强度。在850nm波长下仍然可以看到红曝,在940nm下是没有红曝现象的。消除红外技术红曝不仅将实现消除红曝刺眼现象,同时还进一步降低了产品系统的功耗,隐蔽摄像机目标,真正起到安防的效果。另外,在940nm下摄像机红外更稳定性,投射距离也更远。陈家旺认为,未来940nm将会是近红外发展的主流趋势。

  近红外新标准下新产品

  豪威科技提出近红外SNR1850SNR1940行业标准,不仅仅是为行业发展指引了新的方向,同时基于新的技术标准下,豪威科技OS02C10产品也已经实现落地。

  在今年安博会期间,采用突破性超低光(ULL)技术并融合了OmniVision行业领先的Nyxel™近红外技术的OS02C10 图像传感器受到了普遍关注,OS02C10产品像素尺寸为2.9微米,200万像素。陈家旺表示,该款传感器不仅可以检测到人眼可见的入射光,而且可以在近红外光谱下高效成像,为安防应用提供精确的彩色和单色图像。同时也解决了当前安防市场上大部分产品存在的一些显著的问题。如晚上看不清,看不远,红曝刺眼以及容易让不法分子察觉,以及耗电、体积大等问题。

    OS02C10 采用超低噪声设计,SNR1850nm为23nw/cm2,SNR1940nm为31nw/cm2,比领先的竞争产品数值小2至4倍。SNR1照度达到0.16 lux的同时,依然可生成高清1080p图像。这就意味着在同样环境和同样图像探测范围内,采用该传感器设计的安防监控摄像头可在完全黑暗的条件下正常工作,且近红外照明功耗比其它竞争产品要低2倍至4倍。

  陈家旺表示,OmniVision该款传感器不仅实现了行业最佳超低光成像性能,而且三次曝光交错式宽动态可将运动伪像减小到最低,并将高动态范围达到120dB。此外,在安防系统显示器逐步升级的情况下,OS02C10可轻松将其分辨率提高至2K至4K。在安博会现场,OS02C10 带来的效果令现场观众啧啧称赞。该款传感器的推出也进一步刷新安防超低照度下显示效果记录。

  面向工业及物联网领域的安防传感器

  随着人们安全意识的提高,民用及商业领域的安防监控正在加速普及,国内几大安防企业巨头积极拓展民用及商业领域安防监控产品。豪威科技基于市场需求,推出了两款2微米家族产品——OS02F10和OS04B10,并在此次安博会期间进行了展示。

  陈家旺介绍,豪威OS02F10和OS04B10是基于OmniBSI™像素技术,采用业内最具性价比的背面照度(Back Side Illumination)解决方案,专为入门级物联网、工业、商业及住宅领域的安防监控摄像头提供高清晰图像质量。

  OS02F10为200万像素(MP)传感器,支持1080p (1920 x 1080)分辨率的视频,帧率为30帧/秒。该超紧凑型传感器采用独特的1/4英寸光学格式及4.9 x 3.0毫米芯片级封装(CSP)。其高量子效率(QE)减少了对IR照明的要求,可实现低功耗,摄像头电池的使用寿命更长。

  OS04B10具有360万像素分辨率,支持2K(2560 x 1440)分辨率的视频流,帧率为每秒30帧。该款传感器的特点为其独特的1/3 英寸光学格式及6.3x3.7毫米芯片级封装(CSP)技术,其功耗低于140mW。

    小结

  近两年,随着人工智能技术的成熟与应用,市场渐渐不再满足于原有的智能化技术,而是寻求更新的算法、更丰富的业务场景、更整体化的系统应用,力求实现在摄像机应用的广度、深度上的突破。但是,摄像机深度应用仍然需要以高分辨率的图像成像为前提,尤其是在超低光等恶劣环境下的图像质量,才能保证融合人工智能技术的视频监控在各种光照条件下清晰识别人脸。因此,安防领域无论如何发展,高质量图像效果依然是行业最为期待的!