不久前,一場關(guān)于黑光產(chǎn)品的“華山論劍”直播,吸引不少業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。
談及這場直播的緣由,宇視旗下的阿宇品牌在兩周年之際,發(fā)布了最新黑光攝像機(jī)夜鷹系列。而后,某安防視頻博主放言“宇視這款產(chǎn)品,讓南方做監(jiān)控的小廠怎么活”。
太過鋒芒,“一石激起千層浪”。華南地區(qū)的安防廠商們不樂意了,已推出的黑光攝像頭廠商們紛紛加入夜視大比拼。
據(jù)CPS中安網(wǎng)不完全統(tǒng)計,參與直播測試的廠商有海康威視、大華、宇視、天地偉業(yè)、創(chuàng)維、天視通、安佳等。
誠然,一場直播背后,看到了差異、也看到品牌廠商直面問題和加速產(chǎn)品迭代的勇氣。
與此同時,隨著應(yīng)用場景的復(fù)雜化和圖像處理的精細(xì)化,監(jiān)控攝像機(jī)在黑夜的性能升級,成為不少安防廠商突圍的技術(shù)要點(diǎn),也為監(jiān)控攝像機(jī)的不斷迭代提供了技術(shù)加持。
夜視需求倍增
眾所周知,根據(jù)夜視效果的不同,攝像機(jī)的夜景性能,從普通紅外、微光、星光、超星光、黑光、極黑光等,實(shí)際上指的是攝像機(jī)低照度保持色彩的容忍度。
據(jù)CPS中安網(wǎng)了解,行業(yè)內(nèi)公認(rèn)0.001Lux及以下稱之為星光級攝像機(jī),已應(yīng)用在平安城市、平安鄉(xiāng)村、高速公路、港口等。不僅不需要大規(guī)模安裝補(bǔ)光照明設(shè)施,還可以得到較好的夜間高清彩色監(jiān)控畫面需求。
照度(Lux),指單位面積上接收到的可見光的光通量,是衡量環(huán)境光的亮度單位。“最低照度”反映的是攝像機(jī)可以在多黑的環(huán)境下仍能看到物體。
然而,星光級照度監(jiān)控技術(shù)主要受鏡頭、圖像傳感器、后端圖像處理技術(shù)等因素的影響較大,在此基礎(chǔ)上的技術(shù)革新也逐漸進(jìn)入瓶頸,不少安防廠商也倍感壓力。
隨著感光元器件等硬件的發(fā)展,海康威視在2014年推出“星光+”攝像機(jī),“星光”幾乎成了安防領(lǐng)域“低照度”的代名詞。
緊接著,大華、宇視、創(chuàng)維、天地偉業(yè)、科達(dá)、中維世紀(jì)等安防企業(yè)相互追趕,從紅外夜視到星光夜視,再到黑光夜視,再到極黑光夜視等,解決夜間全彩的問題。
一般來說,黑光級IPC能在0.0005Lux(照度單位)的低照下維持彩色,但星光級或普通紅外則必須依賴補(bǔ)光燈。
特別是,極黑光攝像機(jī)的面世,意味著夜視性能的再次迭代,兼顧全景視野和高清細(xì)節(jié),又可以滿足不同環(huán)境下的24小時臻全彩。
然而,基于星光級產(chǎn)品的前期價格高,市場接受度并不高,特別是消費(fèi)類監(jiān)控設(shè)備更不多。
與此同時,不論傳統(tǒng)ISP,還是AI-ISP、雙光融合等技術(shù),在解決問題的同時也面臨一定的阻礙,黑光攝像機(jī)的場景應(yīng)用將走向何方,道阻且長。
多重技術(shù)突圍
安防行業(yè)多年的發(fā)展中,日間的監(jiān)控需求已相當(dāng)完備。然而,夜晚是多種事件高發(fā)的階段,攝像機(jī)在低照場景下的監(jiān)控視頻質(zhì)量備受關(guān)注,也是行業(yè)持續(xù)優(yōu)化的技術(shù)方向。
眾所周知,傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)在低照度條件下,容易出現(xiàn)圖像模糊、色彩失真等問題,而黑光全彩可以有效避免這種問題,提供監(jiān)控的穩(wěn)定性和可靠性。
縱觀安防行業(yè)低照技術(shù)的演變路徑,“無疆家用安防&西塔立方”給聯(lián)合發(fā)布的《2023-2024年度消費(fèi)攝像頭行業(yè)報告》給出了最直觀的技術(shù)路徑,即紅外夜視、星光夜視、雙光融合、兩大黑光夜視等。
具體來看,紅外夜視即通過紅外光進(jìn)行補(bǔ)光,簡稱黑白夜視;星光夜視則是通過大光圈鏡頭、星光級圖像sensor,實(shí)現(xiàn)低照度彩色夜視;雙光融合則是通過雙圖像sensor架構(gòu)圖像融合技術(shù),實(shí)現(xiàn)低照度的彩色低照夜視;雙光融合則是通過大光圈鏡頭、大靶面圖像sensor,實(shí)現(xiàn)極低照度的彩色低噪夜視;兩大黑光夜視則分為兩種,一是傳統(tǒng)黑光,采用傳統(tǒng)ISP技術(shù),搭配大光圈鏡頭、大靶面圖像sensor,實(shí)現(xiàn)黑光夜視,另一種是采用AI-ISP技術(shù),實(shí)現(xiàn)黑光夜視,最佳效果是搭配大光圈鏡頭、大靶面圖像sensor,通過降低鏡頭和圖像sensor規(guī)格,讓黑光普惠化。
從技術(shù)層面來看,傳統(tǒng)ISP、AI-ISP、雙光融合等成為黑光夜視的重要支撐技術(shù)。
其中,ISP作為攝像機(jī)里面做圖像質(zhì)量優(yōu)化的算法,負(fù)責(zé)完成從sensor RAW到圖像RGB數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,過程包括各種矯正、去噪、轉(zhuǎn)換和增強(qiáng)等環(huán)節(jié)。
然而,基于攝像機(jī)的應(yīng)用場景越來越復(fù)雜,圖像處理要求越來越高,傳統(tǒng)ISP在暗光環(huán)境下的降噪、對比度增強(qiáng)和暗光提亮等層面存在較大的局限性。
在此境況下,AI-ISP技術(shù)的出現(xiàn),以AI技術(shù)為輔助,深度學(xué)習(xí)海量場景和數(shù)據(jù),對圖像進(jìn)行精準(zhǔn)處理,則可以在某些場景大幅改善傳統(tǒng)ISP的成像效果,讓極低照度環(huán)境下的高清全彩成像成為可能,攝像頭開始從之前的“看得見”,逐漸走向“看得清”甚至“看得懂”。
目前,除了豪威、安霸、索尼等國外廠商,國內(nèi)的海思、愛芯元智、富瀚微、瑞芯微、星宸科技等芯片原廠也在加快布局,不斷加速AI-SIP技術(shù)的應(yīng)用。
不容置疑的是,當(dāng)下AI-ISP所面臨的場景化和商業(yè)化仍存在成本高和難調(diào)試等痛點(diǎn)。
在此境況下,雙光融合則通過對可見光和紅外光做專門涉及的圖像處理算法,將兩個光譜做高精度圖像融合,得到色彩還原更真實(shí)、信噪比更高的低照效果。
然而,之所以技術(shù)已存在,但未能大規(guī)模應(yīng)用,也是工藝環(huán)節(jié)的“卡脖子”,最終在應(yīng)用層面還未擴(kuò)展開來。
總體而言,在芯片廠、品牌廠、方案廠、模組廠等產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的共同布局和助推下,歷經(jīng)多年的技術(shù)迭代和成本管控后,消費(fèi)類帶動專業(yè)類黑光產(chǎn)品價格往下走,變成一個普惠標(biāo)配的監(jiān)控產(chǎn)品,在技術(shù)加持下,或?qū)⒊蔀橄M(fèi)類安防的新賣點(diǎn)。
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