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“多摄合一” 未来AI摄像机标配形态

——采访海康威视前端产品总监王威
2019-11-06 14:46:39 安防展览网 点击量:39685
  【安防展览网 高端访谈】2019深圳安博会上,安防行业龙头企业海康威视携AI多摄家族产品集体亮相,成为展会现场亮点之一。为什么海康威视今年会将AI多摄作为重点产品展出,多摄会给未来AI摄像机带来怎样的影响,现阶段AI多摄技术的难点有哪些?海康威视前端产品总监王威就相关问题接受媒体群访,对AI多摄技术与产品发展现状做出阐述。
 


 

  为什么安防行业需要多摄?
 
  在AI全面爆发之前,大部分用户对于监控摄像机的要求可能就只是做视频监控,事后可以去查阅录像,那单摄的枪机和球机就已经能够很好的满足需求,但随着AI技术的不断发展壮大,让用户看到了智能的可行性,也激发了用户多种多样的智能需求。以路口场景为例,用户需要对整个路口的车流人群态势进行把控,这就需要一个长焦镜头对路口大场景进行全场景覆盖,同时还需要对所有移动的目标进行全结构化属性提取,这就需要一个短焦镜头对目标细节进行捕获,单一镜头的摄像机是无法同时满足这类需求的。另外,由于同一个场景下不同目标的移动速度等特征不一致,可能需要不同的快门参数和补光条件,这同样也是单摄解决不了的问题。因此,智能时代,单摄技术已经无法满足同一个场景下日益增长的各类智能需求。多摄是用户需求变化驱动带来的一种软硬件技术的革新,一种新的智能产品解决方案,可以兼顾同一个场景下的多重智能需求,场景定义,多摄合一,是未来AI摄像机的必然形态。
 
  AI多摄技术难点在哪?
 
  AI多摄技术确实可以用一台设备兼顾同一个场景下日益增长的智能需求,那么,AI多摄仅仅是多个镜头的硬件叠加吗?恐怕答案没有想象的这么简单。据王威介绍,多摄是一系列复杂技术的集合,是体现出摄像机软硬件集成的境界。
 
  第一,多镜头之间并不是孤立存在的,而是彼此关联的,细节镜头中出现的目标位置是能够在全景镜头中一一对应起来的,这样才可以实现后续的各种联动抓拍,轨迹定位,布控跟踪等应用;
 
  第二,多镜头之间的协作涉及到各种复杂的光学设计及ISP图像算法,比如上下镜头之间的全彩和红外补光如何能做到互不串扰,再比如黑光的双sensor融合如何能做到对准,或者是当全景镜头发现目标,细节镜头怎样在毫秒之间完成变倍对焦抓拍等一系列动作,这些都是多摄的技术难点。
 
  海康威视通过多年技术布局,现在已经很好的解决了多摄应用的这些技术难题,所有多摄产品都能够实现实战应用,已在全国多个大型项目中落地。
 
  AI多摄产品优势有哪些?
 
  其实,早在2016年,海康威视就发布了多款AI多摄系列产品,包括鹰眼、黑光、合智能、双目/三目立体视觉产品系列等。
 
  通过多年布局,海康已经攻克了多摄众多复杂的技术难题,完成了整个AI多摄产品体系的建立健全,并通过AI多摄产品衍生出更加完备的系统架构及更多丰富的行业应用。此次安博会,海康威视合智能多镜头系列摄像机(包括全局、双舱、枪球)作为AI多摄家族产品的代表,现场展现了实时效果,无惧安博会现场高密度大流量高负荷的考验,体现出实战能力。
 
  而说到海康威视AI多摄产品的优劣,王威从四个方面进行了分析。
 
  他认为,评价一台AI智能摄像机的好坏是看它能否解决场景的问题和满足用户的需求。可以从形态、光学和智能3个方面去看,其中形态和光学的比重可能会占据80%以上的比重。因为形态搭建框架,光学奠定基础,智能丰富应用。形态框架和光学基础不打牢,就无法输出高质量的图像源,后续的智能分析也无法发挥作用,反之,当框架和基础打牢,配合基于场景定制的智能算法,可以达到事半功倍的效果。
 
  在形态方面,海康威视已经发布了全系列双舱、全局、DT感知枪球、鹰眼等AI多摄形态家族产品,可以串点成线,连线成网,构筑全方位立体防控网络。由双舱、全局等多摄产品构成的点,兼顾大场景及细节,实现全场景感知,全要素提取;由DT感知枪球产品连成的线,延长追踪路径,实现布控跟踪,全域锁定;由AR双目重载云台 、 AR鹰眼及AR低空全景拼接系列产品串联成网,实时展示目标移动实景地图,实现跨境接力,立体防控。这些应用,全都得益于多摄形态产品能够在同一个场景下兼顾多重复杂的智能功能。
 
  在光学方面,海康威视拥有自主研发的光学系统,领先的成像品质,从2011年在业界率先发布星光产品,再到2015年的星光+,2016年的黑光和2018年的AI黑光,一直在光学成像领域持续突破。在此期间,海康威视积累了大量先进的光学设计技术、适用于安防监控场景的图像ISP技术以及微米级精准的生产工艺。比如鹰式聚焦技术,能够在毫秒之间完成变倍聚焦抓拍的动作,几乎零延时,聚焦快又准,抓拍全程清晰,不会漏过任何一个移动的目标;MIS混合防抖 &ATK4.0 稳定跟踪技术,可以保障在目标跟踪过程中,画面全程平滑稳定;RTM实时建模,全程无惧遮挡,精准定位目标经纬度及时空方位。再比如黑光的六轴微米级AA制程工艺,可以保障黑光的双sensor双光融合精准,误差小于头发丝粗细的1/30,4个像素以内。再比如自研的异形补光防串扰技术和无光污染的混合补光技术,都能够保障AI多摄产品在夜间也能表现如白天般出彩。
 
  在智能方面,海康威视深耕安防行业多年,对用户的业务情景及使用场景有深入的理解,上千人的研究院智能算法团队,可以输出专为用户业务场景定制优化的AI算法,能够为用户提供良好的智能应用,同时,AI开放平台还可以为碎片化场景提供一站式算法定制。
 
  AI多摄如何定义未来智能摄像机?
 
  在AI来临之后,对前端摄像机的要求有了很大变化。基于深度学习的人工智能技术给安防行业带来的影响之一就是,将视频转化成机器可以看得懂的数据,摄像机从一个视频采集端变成了一个数据感知端,就像人的信息感知80%来自于视觉,未来前端摄像机通过视频所感知的信息和数据也会成为中心大数据应用分析的主体成分。AI数据时代,摄像机应该要具备“四全”的能力,第一是全天候适应能力,能够适应各种复杂的光线,应对各种恶劣天气,保证全天候的高质量图像源头;第二是全场景感知能力,用一台设备就能够对监控场景中所有用户关注的目标进行感知;第三是全要素提取能力,为了后续的大数据分析应用,除了要能够感知目标之外,还需要对所有能够描述目标的要素进行提取,比如目标的时空数据,行为数据,属性数据等;第四是全数据关联能力,多个镜头之间组合联动获取到的同一个目标的所有数据都需要能够进行去重聚类关联,提升数据分析的效率,减轻传输存储压力。
 
  结语:从海康威视AI多摄技术与产品来看,已经发展相对比较成熟。而从行业整体来看,推出了AI多摄的产品并展开应用的也不少,可见AI多摄的常态化趋势已经形成。但作为一个技术日新月异的行业,相信AI多摄产品与技术在未来将展现出更多姿态。

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