11月5日，南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院彭成磊老師率隊(duì)的“夜鷹”暗光增強(qiáng)全彩成像作品亮相第五屆國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)，吸引了眾多關(guān)注的目光。當(dāng)天下午，工業(yè)和信息化部黨組成員、副部長(zhǎng)張?jiān)泼鞯皆L英特爾展區(qū)，詳細(xì)詢問(wèn)了南大作品技術(shù)細(xì)節(jié)，并對(duì)南大成果給予了較高評(píng)價(jià)。

人類(lèi)已經(jīng)在暗光增強(qiáng)成像領(lǐng)域研究了幾十年，曾出現(xiàn)激光夜視、熱成像等技術(shù)，但都存在顏色細(xì)節(jié)喪失、噪點(diǎn)多、目標(biāo)識(shí)別難、需要紅外輔助光源等痛點(diǎn)，影響人們對(duì)圖像內(nèi)容的觀察和圖像的后續(xù)使用，且最低極限照度居高不下。在全彩夜視成為剛需的當(dāng)下，通過(guò)硬件和傳統(tǒng)算法的方案已經(jīng)到達(dá)極限，這也是團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)“夜鷹”系統(tǒng)的初衷。

“夜鷹”是一套基于人工智能實(shí)現(xiàn)的新型全彩夜視系統(tǒng)，“夜鷹”的眼睛有多銳利？團(tuán)隊(duì)搭建了一個(gè)小型暗室，現(xiàn)場(chǎng)展示了作品的實(shí)際效果——使用普通無(wú)補(bǔ)光相機(jī)拍攝到的原始畫(huà)面非常黑暗，而采用英特爾軟硬件平臺(tái)搭建的“夜鷹”神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)現(xiàn)了對(duì)暗光成像的噪聲去除、色彩恢復(fù)和亮度增強(qiáng)，視頻畫(huà)面呈現(xiàn)與白天一樣全彩明亮的效果。

左為普通相機(jī)拍攝的照片，右為“夜鷹”系統(tǒng)拍攝的照片

記者了解到，團(tuán)隊(duì)成員陳威宇是南大電子科學(xué)與工程學(xué)院2019級(jí)本科生，自大一下學(xué)期便參與學(xué)院組織的電賽培訓(xùn)，先后參加過(guò)江蘇省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽模擬系統(tǒng)專(zhuān)題邀請(qǐng)賽、英特爾全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽嵌入式系統(tǒng)專(zhuān)題邀請(qǐng)賽等專(zhuān)業(yè)學(xué)科競(jìng)賽，同時(shí)也是一項(xiàng)國(guó)家級(jí)大創(chuàng)項(xiàng)目的隊(duì)友。

陳威宇介紹說(shuō)，人眼能夠分辨色彩的低照度極限是1勒克斯左右。1勒克斯有多亮？在高約2.4米的天花板上安裝的小號(hào)熒光燈照射到地面的光照度約為1勒克斯。市面上絕大多數(shù)的夜視相機(jī)能達(dá)到的成像低照度極限只有0.1勒克斯，“夜鷹”無(wú)需輔助光源，即可實(shí)現(xiàn)0.001勒克斯極低照度環(huán)境下的高清視頻全彩成像，大幅提升目標(biāo)檢測(cè)精度，讓黑夜照樣出彩。

“夜鷹”支持單張圖像采集和連續(xù)視頻采集，通過(guò)較為常見(jiàn)的通用型全彩CMOS相機(jī)采集到極低照度、高噪聲的原始圖像后，經(jīng)過(guò)“夜鷹”神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行處理恢復(fù)，可以將照片恢復(fù)至正常光照下的高清全彩成像效果。“夜鷹”系統(tǒng)支持540p分辨率下的24fps高清穩(wěn)定視頻實(shí)時(shí)拍攝處理顯示。

“夜鷹”暗光增強(qiáng)全彩成像系統(tǒng)針對(duì)用戶的具體使用場(chǎng)景進(jìn)行了進(jìn)一步的功能開(kāi)發(fā)。通過(guò)“夜鷹”UI界面，用戶可以查看實(shí)時(shí)的相機(jī)直出圖像和增強(qiáng)恢復(fù)后圖像，并查看圖片色彩直方圖、視頻實(shí)時(shí)幀率等信息，進(jìn)行畫(huà)面縮放、相機(jī)參數(shù)調(diào)節(jié)、保存當(dāng)前畫(huà)面為圖片等操作。同時(shí)，“夜鷹”內(nèi)置了針對(duì)高達(dá)80種不同類(lèi)別物體的人工智能圖像識(shí)別系統(tǒng)，可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景幫助用戶快速捕捉并框選畫(huà)面中出現(xiàn)的目標(biāo)。

彭成磊表示，“夜鷹”具有高清、低噪、體積小、隱蔽性強(qiáng)等特點(diǎn)，技術(shù)成果不僅適用于現(xiàn)有的夜視相機(jī)所能完成的監(jiān)控、安防等應(yīng)用，未來(lái)在打擊犯罪、環(huán)境保護(hù)、動(dòng)物保護(hù)、區(qū)域安全、地下照明等相關(guān)領(lǐng)域都具有廣闊應(yīng)用前景。

揚(yáng)子晚報(bào)/紫牛新聞記者  楊甜子

校對(duì) 李海慧