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安防创新百人会丨阵列相机会颠覆公安工作,安科迪说的理由能打动你吗

李论
2018-04-08 · 10:15
[ 亿欧导读 ] “摄像机的趋势一定是看得更远、看得更清晰、看得更多”——安科迪
范拓,阵列相机,成像技术,人工智能,安防监控

作者:李论

成像技术由来已久。早在2000多年前,墨子所著的《墨经》中便已有针孔成像的记录。13世纪,成像技术不再是“纸上谈兵”,欧洲科学家做出了映像暗箱,人们可以走进暗箱观赏映像或描画景物。到1839年,法国画家路易·达盖尔发明了世界上第一台真正的照相机——可携式木箱照相机。随后,在技术的不断进步下,1888年柯达公司生产出了世界上第一台安装胶卷的可携式照相机。至此,第一代成像技术终于问世,通俗来讲,即胶卷+镜头。

1975年,在美国纽约罗彻斯特的柯达实验室中,一个孩子与小狗的黑白图像被CCD传感器所获取,记录在盒式音频磁带上,这正是数码相机的雏形。1991年,柯达试制成功了世界第一台数码相机,与传统相机相比,最大的区别是数码相机的成像依靠传感器来完成,即传感器+镜头。以上,仅代表着历史,不是成像技术的终极形态,科学家和相关企业探索的脚步也从未停歇。那么,在全民安防的时代下,下一代成像技术应该具有哪些特征?

“摄像机的趋势一定是看得更远、看得更清晰、看得更多”——安科迪

安科迪成立于2016年6月,是一家阵列计算成像技术服务商,围绕阵列相机进行产品研发。业务上,安科迪能够为客户提供软硬件一体的解决方案,根据客户的需求去订制数据维度,支持自由增减镜头的数量并调整接收图像数据的分辨率。在应用领域上,安科迪主要集中于智慧城市与智慧安防。

阵列计算相机,所谓何人?

想要理解安科迪的产品及业务,就要清楚何为阵列计算相机。

从结构上看,阵列式相机是一个主镜头+N个微型镜头阵列式结合的跨尺度成像相机,形态类似于昆虫的复眼结构。阵列相机内的微型镜头根据不同的光路设计,可以捕捉到不同距离的图像。但由于图像数据量巨大,阵列式相机本身需要具备处理运算能力,这也就是第三代阵列式计算相机与前文提到的使用感官元件的第二代相机最大的区别。

通俗地讲,就是将一组数量多达几十甚至上百的镜头组合起来,形成一组镜头阵列。因为多个镜头同时工作,人们可以在摄像过程中获得多个焦点,在保证足够清晰度的情况下,极大程度地拓宽用户的视野,同时还可以将同一视角下的场景做动态记录。阵列计算相机的极致效果,就是范围内所有的人与物无所不见。

为什么你需要了解阵列相机?

为什么需要阵列计算相机?原有摄像机不够用吗?

“是的!”

安科迪CTO范柘博士向亿欧介绍:“现有摄像头的分辨率远远达不到安防市场的需求。很多人尝试用AI技术来改变分辨率,但这其实是一种赌博,在算法上完全得不到保障。虽然目前看来阵列相机是一个比较窄的领域,但随着它对传统摄像头的颠覆,未来一定会有爆发式的发展。”

范柘博士介绍,人脸识别与车牌识别是安防行业的两个标志性应用。如果使用传统的高清摄像机来做人脸识别,有效距离仅为5米(相机到人脸之间的距离)。但是,在通常情况下,“5米”仅占安防场景的10%,典型的安防场景应当是100米,也就是说摄像机需要覆盖给到100米才能够满足安防的需求。想要达到识别100米的效果,需要摄像头的分辨率达到一个亿甚至几十亿,而目前普遍使用的2k摄像头像素在两百万左右。

传统摄像头像素不能提升吗?由于物理原因的限制,普通摄像头已经不能够满足安防行业发展的需求。首先,对于光学镜头,如果想要看的清楚,就要使用长焦距,但即便这样也只能看清其中一点。想要增多场景,就需要使用广角镜头,但清晰度就会被牺牲。其次,从最初的20万像素发展到现在的2000万像素,在大快步前进的同时,受制于光学传感器本身,像素的提高也几乎到了极限。

如果你是外行人一定会有疑问,一个摄像头看不到那么远,多安装几个不就可以了?这就需要考虑到具体实施的可行性,举个例子,政府会允许天安门广场上布满了密密麻麻的摄像头吗,当然是数量越少游客越舒服。另外,增加摄像头的安装数量,随之而来的安装费以及相关配套设备的费用也不可小觑。

拒绝纸上谈兵,阵列相机效果如何?

范柘博士介绍,安科迪的核心技术“Camputer™”是以一个共心物镜作为主镜头,N个次级微镜头阵列为辅,组成跨尺度成像技术方案。该方案能够解决传统光学成像中,视场和分辨率之间相互制约的难题,同时实现大视场和每一个细节的超高分辨率与个性化聚焦。除了物理镜头外,阵列图像处理算法平台目前可对200以上微相机同时采集的图像数据进行处理、储存及平行流量的分发。

基于“Camputer™”,安科迪Mantis(螳螂)系列超高清大视角阵列安防相机可以达到1.35亿像素,FOV(可视角)在70到150度之间变化,对应的人脸识别范围从50米到数百米不等。其重点监控区域是分辨率要求极高的监控场所,如广场集散地、港口机场、大型企业等高价值设施区域。基于Mantis的大视场、远距离检测能力,所监测的区域可以减少相机点位,降低立杆、走线成本,增加点位选择的灵活性,以形成统一视场角,这相比于多个相机多个视角也更有助于监控人员理解现场的态势。

安科迪

范柘博士对亿欧表示,这款产品对公安的工作是颠覆性的。公安工作80%的业务是看录像,但是在破案时他们并不知道谁是犯人,需要将该区域的所有监控全部调出并且逐一查看。而安科迪的阵列相机可以覆盖几十米,整体全局呈现,且支持远景拉近(演示效果如上图)。

安科迪的商务模式主要是依靠与大型集成商合作,此外,安科迪还鼓励各个厂家在其平台上做开发,将各家AI公司的技术集成到一起再提供给集成商,从而拓展应用场景。

当然对于一家初创公司,想要与传统相机竞争市场,也存在着一些不容忽视的劣势。安科迪最大的劣势在于成本,其单台相机成本相比于传统相机有大幅提升。但其实,安科迪阵列相机理论上一台可以代替传统的1080p相机76台,实际效果为1:40。范柘认为,与40台1080p相机相比,无论是在相机总价还是维护成本上,安科迪相机都有明显优势。此外,范拓博士还预测,全中国未来将有30%-40%的用户可以接受阵列相机的价格。除了价格之外,安科迪还欠缺一些传统相机已经成熟的功能,例如防水与适应高低温。

范柘博士认为,以上所列不过是时间问题,阵列计算技术将会是能够满足下一代成像需求的第三代成像技术。

推荐:安防创新百人会栏目

安防创新百人会.jpg

近年来,人工智能正快速渗透到安防行业的各个环节,安防也是目前AI公司争战的主战场。紧跟“新科技、新理念、新政策”,亿欧高度重视人工智能在安防行业的应用落地,并推出《安防创新百人会》栏目。

我们将采访100家安防产业链上下游企业,同时,亿欧将于2018年5月25日在北京举办“亿欧GIIS·安防AI创新千人峰会”,本栏目所采访企业也将是大会重要参与方。

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