11月5日，南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院彭成磊老師率隊的“夜鷹”暗光增強(qiáng)全彩成像作品亮相第五屆國際進(jìn)口博覽會，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、副部長張云明到訪英特爾展區(qū)，詳細(xì)詢問了南大作品技術(shù)細(xì)節(jié)，并對南大成果給予了較高評價。

人類已經(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)識別難、需要紅外輔助光源等痛點(diǎn)，影響人們對圖像內(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)隊開發(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)隊搭建了一個小型暗室，現(xiàn)場展示了作品的實(shí)際效果——使用普通無補(bǔ)光相機(jī)拍攝到的原始畫面非常黑暗，而采用英特爾軟硬件平臺搭建的“夜鷹”神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)現(xiàn)了對暗光成像的噪聲去除、色彩恢復(fù)和亮度增強(qiáng)，視頻畫面呈現(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)隊成員陳威宇是南大電子科學(xué)與工程學(xué)院2019級本科生，自大一下學(xué)期便參與學(xué)院組織的電賽培訓(xùn)，先后參加過江蘇省大學(xué)生電子設(shè)計競賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽模擬系統(tǒng)專題邀請賽、英特爾全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽嵌入式系統(tǒng)專題邀請賽等專業(yè)學(xué)科競賽，同時也是一項國家級大創(chuàng)項目的隊友。

陳威宇介紹說，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，通過較為常見的通用型全彩CMOS相機(jī)采集到極低照度、高噪聲的原始圖像后，經(jīng)過“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)時拍攝處理顯示。

“夜鷹”暗光增強(qiáng)全彩成像系統(tǒng)針對用戶的具體使用場景進(jìn)行了進(jìn)一步的功能開發(fā)。通過“夜鷹”UI界面，用戶可以查看實(shí)時的相機(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)時幀率等信息，進(jìn)行畫面縮放、相機(jī)參數(shù)調(diào)節(jié)、保存當(dāng)前畫面為圖片等操作。同時，“夜鷹”內(nèi)置了針對高達(dá)80種不同類別物體的人工智能圖像識別系統(tǒng)，可根據(jù)應(yīng)用場景幫助用戶快速捕捉并框選畫面中出現(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，未來在打擊犯罪、環(huán)境保護(hù)、動物保護(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/紫牛新聞記者  楊甜子

校對 李海慧