□ 文/王紀(jì)超

星光級攝像機是如何崛起的？在CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法席卷安防領(lǐng)域的深度智能時代，星光級攝像機又有怎樣的表現(xiàn)與限制？未來星光級攝像機的發(fā)展又改何去何從？本篇文章將給你答案。

星光級攝像機的崛起

2014年，安訊士“覓光者”技術(shù)的提出，星光級攝像機的概念首次被提出。隨后，隨著索尼背照式傳感器的發(fā)布，1080P星光級攝像機逐漸被人熟知并進(jìn)入安防領(lǐng)域?！靶枪饧墶敝傅氖菙z像機在星光環(huán)境下無任何輔助光源，可以顯示清晰彩色圖像的技術(shù)。監(jiān)控錄像作為事故發(fā)生后重要的追溯手段，對圖像的要求與星光級攝像機的特點不謀而合。并且，相比于紅外補光，星光級攝像機可以還原彩色圖像，還不會使車牌過曝；相比于白光補光，星光級攝像機無需另配補光燈，成本更低。隨后，各個廠家相繼推出自己的星光級攝像機，“0.001Lux”、“0.0005Lux”這些數(shù)字的背后，代表著競爭的激烈和星光級攝像機正式崛起。

深度智能時代下的星光級

深度智能時代的來臨，視頻監(jiān)控的模式從“看”向“抓”轉(zhuǎn)變，抓取監(jiān)控畫面內(nèi)的各種特征作為事故發(fā)生后的回溯線索。人臉作為識別一個人的明顯特征，自然而然的成為主要抓拍對象。當(dāng)下，一提到人臉抓拍攝像機，“深度智能”、“抓拍率”、“并發(fā)檢測數(shù)量”等等關(guān)鍵詞就會在腦海里浮現(xiàn)，“星光級”這個詞好像慢慢淡出了視線，離我們越來越遠(yuǎn)。

然而，事實真的如此嗎？

要回答這個問題，我們得先從人臉這一特征作為被抓拍的對象，有哪些缺點說起。首先，人臉存在易變性，人臉的外形很不穩(wěn)定，人可以通過臉部的變化產(chǎn)生很多表情，而在不同觀察角度，人臉的視覺圖像也相差很大；其次是人臉受光照條件的影響比較大，光照條件的好壞直接影響人臉的成像效果。

▲圖1：光照條件影響人臉成像效果

如圖所示，以上兩種情況下，人臉亮度都比較暗，攝像機難以抓拍到，即使抓拍到了，也不能用于識別和比對?？磥?，良好的圖像質(zhì)量在深度智能時代還是必不可少的。為了提升人臉亮度，目前市面上常見的補光方案有兩種——白光和紅外。但白光燈的補光區(qū)域是扇形的，會造成畫面中間亮，兩邊暗的現(xiàn)象；同時白光燈也不具有隱蔽性。紅外補光方案也存在缺失彩色信息的弊端。

▲圖2：白光燈補光存在亮區(qū)和暗區(qū)

因此，在這兩種補光方式都不理想的情況下，“星光級”再次進(jìn)入人們的視線。有一類廠家選擇了一個攝像機內(nèi)置兩個傳感器的雙Sensor架構(gòu)，一路Sensor感知色彩信息，另一路Sensor感知亮度細(xì)節(jié)，最終合成一路圖像，色彩信息和亮度細(xì)節(jié)互不干擾，達(dá)到成像效果相比于一個傳感器大幅提升的效果。

▲圖3：雙Sensor合成圖像原理

這種技術(shù)雖然解決了補光燈帶來的問題，但技術(shù)本身卻存在缺陷。第一，由于是兩幅圖像進(jìn)行合成，合成后的圖像會偏色；第二，在完全無光的環(huán)境下，圖像效果差，圖像質(zhì)量無法保證；第三，成本高，沒有辦法在雪亮、智慧社區(qū)、出入口等場景大面積覆蓋。看來，無論有補光還是無補光的方式，都無法完美解決圖像問題。

星光級攝像機的發(fā)展趨勢

看了上述內(nèi)容，我們不禁要問：星光級攝像機到底何去何從？其實我們可以發(fā)現(xiàn)，深度智能時代下的星光級機攝像機需要解決的問題只有一個——如何在低照環(huán)境下抓拍到人臉。宇視工程師給出的答案是“Extra-ISP”和“U-FACE”技術(shù)。

“Extra-ISP”技術(shù)是在新一代芯片的ISP的基礎(chǔ)上，增加了時域降噪算法和多為度銳度提升算法，大大降低了低照環(huán)境下運動圖像的拖影，讓人臉等運動物體的細(xì)節(jié)可以充分展現(xiàn)出來。時域降噪是對多幀圖像進(jìn)行分析運算來進(jìn)行降噪。運動估計的設(shè)置是為了防止劇烈移動的主體出現(xiàn)運動殘留的現(xiàn)象。

▲圖4：Extra-ISP處理運動人臉前后對比

“U-FACE”技術(shù)是以全新一代深度智能核心芯片為支撐，加持全新人臉曝光和人臉小圖增強雙重算法，專門針對低照環(huán)境下的人臉進(jìn)行優(yōu)化，提升人臉的亮度、通透性和均衡性，最后輸出優(yōu)質(zhì)的人臉小圖。

▲圖5：U-FACE處理過暗人臉前后對比

有了這兩種算法的加持，宇視攝像機便可以針對低照環(huán)境下的人臉進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)揮星光級攝像機的最大價值。

隨著需求的不斷增加和多樣化，未來星光級攝像機的發(fā)展肯定也是多種多樣的。有些廠家會去追求更復(fù)雜的視頻融合技術(shù)，比如三Sensor架構(gòu)，有些廠家會選擇新的ISP技術(shù)，還有些廠家可能會開發(fā)出新的補光方式去替代白光燈和紅外燈?？傊?，無論攝像機怎么發(fā)展，都是服務(wù)于公共安全的，都是為了為了更好的保護(hù)好我們的財產(chǎn)安全以及出現(xiàn)膠葛或有分歧事情時供給一個杰出的視頻舉證復(fù)原現(xiàn)場，為大家創(chuàng)造一個安全的環(huán)境。