“单光子级”全彩夜视，眼见为实 - 安防知识网

蛰伏数年的深知未来，终于迎来属于自己的时代!

　　在新型城镇化建设进程中，社会环境的复杂性日益增加，为了更好的保障人们的安全，视频监控已被广泛应用到公共安全、家庭安全等多种场合。而随着视频监控系统的应用，全天候监控成为刚需，现有设备弊端也逐步显现——在外界光照度不充分的情况下，无法获取清晰有色彩的视频及图片。

　　为了解决夜间“看得清”的问题，摄像机研制者最初通过加载补光灯的方式进行调整，补光灯虽然能提供足够的光照度，但同时也造成“光污染”，影响周边环境，导致其他事故的发生;其次，由于补光灯呈现出的光照度随着距离而衰弱，导致摄像机仅仅能拍摄到光照度充裕的区域，无法实现大场景或远景的拍摄。

　　为了降低光污染，企业还提出利用柔光灯进行补光，但其性质依然如同补光灯，仅仅解决了小场景下的拍摄需求。

　　星光级摄像机，全彩夜视的开始

　　如何解决大场景、远景下“看得清”的问题?

　　设备提供商把目光投入到军工领域的红外技术——其通过在摄像机上加载红外发光二极管，从而让摄像机内的感光传感器能识别场景的图像。

　　这一技术的出现，极大降低补光灯光污染的问题，但新的问题也逐步显现——在红外传感器的辅助下，其画面丧失了彩色画质，用户在黑白视频中无法快速有效识别目标的特征值;同时，由于红外传感器照度的范围有效，室外摄像机最远拍摄范围在30-50米，无法满足日益复杂的场景。

　　针对这一问题，在2014年，星光级摄像机被正式推向商用市场。星光级全彩摄像机的问世，开启了视频监控夜间全彩新时代，其仅需通过路灯即可实现全彩拍摄。而对于用户来说，该摄像机的出现，让夜间也能准确还原目标物体的特征值，有效提升工作效率。

微光摄像机视频效果 | 图片来源于微光摄像机视频截图

　　虽然该摄像机能在路灯的辅助下实现夜间全彩，但光照度一旦继续降低，其画质将呈现出断崖式损失——画面拖延、噪点增加等问题随着光照度降低而增加，在弱光环境下依然无法对特定目标的识别。

　　为了解决弱光环境下的问题，星光级摄像机依然会搭配红外传感器及补光灯，从而弥补在弱光环境的补光问题。

　　为了更好的实现夜间全彩，安防企业对摄像机的硬件及软件进行了全面优化——采用大靶面传感器、配置F1.0大光圈镜头和ISP图像信号处理技术，通过这三方面的全面提升，黑光摄像机被正式推向市场。

　　ISP，全彩摄像机的核心要素

　　值得注意的是，在黑光摄像机中，ISP成为最为关键的一环——ISP通过对Sensor所采集的视频数据进行黑电平校正、镜头阴影校正、坏点校正、颜色插值、去除噪声等十余种数据进行调整，从而输出清晰可见的视频或图片。

ISP原理图 | 图片来源于CSDN

　　ISP原理虽然简单，但由于涉及十余种模块及2000-3000的参数量，需要专业人员对各模块数据进行调校，这也导致企业不得不招聘大量专业人员，对摄像机在不同场景及环境下的ISP进行调整及校对，从而呈现出更为良好的画质。

　　面对这一问题，深圳深知未来智能有限公司(以下简称“深知未来”)联合创始人&CEO张齐宁提出AI ISP的解决方案。

　　AI ISP，让摄像机不再依靠“星光”

　　“人的视角并不是天生就拥有的，可神经元对光的感受器官，是随着我们出生就拥有的。随着神经网络对其不断训练及调整，它将为大脑呈现出更清晰的视觉效果。而深知未来要做的就是通过AI的神经网络对ISP进行自主调节，从而使其适应各类场景及环境。” 深知未来CEO张齐宁对a&s编辑说到。

联合创始人&CEO张齐宁

　　众所周知，摄像机就如人类的眼睛，其镜头就是眼睛中的晶体，感光设备则是视网膜。正常人所看到五彩缤纷的世界，是从婴儿时期不断通过眼睛查看世界，并在视觉中枢神经元的训练下，在脑部形成的色彩。

　　而在摄像机中，AI就如同神经元，ISP就是视觉中枢，深知未来要做的就是在摄像机中的ISP增加“神经元”，让摄像机不再需要人类的调整及校对，即可实现自主调整，从而满足夜视的需求。

　　“目前感光芯片已经实现十亿、几十亿的分辨率，但在AI ISP这一领域，在近十年的时间里，它并没有十分突出的成绩。” 张齐宁说道。

　　与其他AI相似，AI ISP在最初也需面对自主学习能力的问题。而在同一时刻，传统企业通过增加人力的方式来对ISP进行调节，在短期内效果远超初始阶段的AI，并成功推动相关摄像机产品的落地。但随着时间的推移，AI在大量数据及算法的支持下，其学习能力呈现出飞跃式发展。

　　张齐宁表示，随着计算规模上升、数据规模上升、神经网络模型层数增加，AI算法将全面超越传统算法，这为AI技术颠覆传统技术提供了基础。

　　对此，蛰伏数年的深知未来，终于迎来属于自己的时代!

　　“我们认为现在是可以发布这项技术的时候，它相对于传统技术来说，已经有非常明显的优势。” 张齐宁说道。

动态效果对比示例图

　　知影™AI ISP，正式公布在大众面前。

　　与传统摄像机相比，搭载知影™AI ISP技术的摄像机，其无需搭配任何补光设备，即可实现夜间全彩的效果，即使在0.0001Lux的环境下，依然可以正常显示前端场景，视频色彩偏差小、色彩还原度较为准确。

静态效果对比示例图

　　据深知未来CEO张齐宁介绍，知影™AI ISP主要有以下优点：

　　1、自主学习能力：基于人工智能的自主学习能力，知影™AI ISP在使用中依然会不断自主学习，从而适应更多的场景;

　　2、降低噪声：随着光照度的降低，传统摄像机所传输的视频数据也将呈现出较多的噪声。深知未来通过建立上亿个参数组成的模型，让知影™AI ISP自主分析噪声和信号，并自动去除噪声信息;

　　3、强光抑制：传统摄像机在面对强光时虽然会自动开启抑制效果，但同时也会导致周围场景色彩亮度降低，严重影响后期视频分析等功能。知影AI ISP在抑制强光的同时，并不会过多降低周围场景色彩亮度，确保AI运行准确;

　　4、低功耗：据介绍，知影™AI ISP相比传统ISP的功耗降低90%，有效节约能耗，降低用户使用成本;

　　5、无光全彩：即使是在0.0001Lux环境，知影™AI ISP摄像机也呈现出清晰的画质，移动物体无拖影;

　　6、远景全彩：传统摄像机视频全彩范围依赖光照度范围，知影™AI ISP摄像机无需依赖任何光照度也可实现全彩拍摄。

　　值得注意的是，知影™AI ISP不仅可以应用在视频监测领域，同时还可以应用在手机等各类摄像机之中，为了更好的匹配CMOS、镜头等设备，深知未来对知影™AI ISP技术进行了简化，将调试过程从6个月缩短到15天，有效推动商业化速度。

　　深挖场景需求，加速商用落地

　　随着产业的发展，深知未来也将把目光投入到新的领域，其将不再局限于工业等场景，张齐宁表示，未来将进一步拓展商业场景，将产品应用在所有场景之中，在2022年也将持续发布400万、800万像素的摄像机，充分满足用户的个性化需求。同时，基于智能汽车产业的高速发展，深知未来也将进入这一市场，推动智能汽车走向更安全、更舒适的全新自动驾驶体验模式。