計(jì)算光學(xué)成像的探索者”——中關(guān)村企業(yè)借你一雙慧眼

目前,上億像素大陣列復(fù)眼成像技術(shù)的公司谤祖,全球范圍內(nèi)僅3家公司老速。而在北京中關(guān)村,就有這樣一家公司叫泰邦泰平额湘,他們被稱為“計(jì)算光學(xué)成像的探索者”旁舰。這個成立于2013年的年輕企業(yè),不僅是2016年首批中關(guān)村前沿技術(shù)企業(yè)毯焕,而且是國家高新技術(shù)企業(yè)磺樱,擁有兩項(xiàng)世界首創(chuàng)技術(shù),多項(xiàng)國內(nèi)外發(fā)明專利技術(shù)竹捉。

科普時間到:

什么是計(jì)算成像:

傳統(tǒng)的的光學(xué)成像的原理就是幾何光學(xué)成像,核心只在鏡頭侵续。比如說一個鏡頭憾儒,后面擺一個膠片或者一面屏幕,這樣都能看到圖像,拍到的是什么像警儒,看到的就是什么像。

而計(jì)算成像中的成像首先要運(yùn)用到光學(xué)的組件和技術(shù)边琉,第二要運(yùn)用圖片信號處理的技術(shù),把這兩個結(jié)合到一起做成的成像技術(shù)族扰,比如說我們現(xiàn)在要說的復(fù)眼成像和光圈景深聯(lián)合延拓成像等定欧,可以用計(jì)算成像做任意高分辨率的成像和光圈景深聯(lián)合延拓成像。

本文重點(diǎn)來了扩氢!

什么是復(fù)眼成像爷辱?

復(fù)眼成像是仿照昆蟲眼睛的成像原理研發(fā)的新型成像技術(shù), 復(fù)眼成像技術(shù)相比于傳統(tǒng)的單眼成像技術(shù)有著無法比擬的優(yōu)勢双饥,比如復(fù)眼相機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)超高分辨率的成像弟断,幾千萬到幾億甚至幾十億像素的分辨率都可以達(dá)到!其他的如超低照度迟螺,超寬視場角的性能也可以同時達(dá)到舍咖。

傳統(tǒng)的單眼相機(jī)只能實(shí)現(xiàn)寬、遠(yuǎn)排霉、清成像的三者之二攻柠,而復(fù)眼相機(jī)可以同時實(shí)現(xiàn)寬、遠(yuǎn)瑰钮、清的成像!進(jìn)一步开睡,復(fù)眼相機(jī)具備廣角和特寫兼?zhèn)洹討B(tài)細(xì)節(jié)長時間跟拍的全新拍攝體驗(yàn)扶檐!

如圖胁艰,通俗的說,傳統(tǒng)技術(shù)下一個大房子經(jīng)過鏡頭成像形成一個小房子的圖片

而運(yùn)用復(fù)眼技術(shù)后奈梳,可以形成更加清晰的大房子的圖片

復(fù)眼技術(shù)分為兩種哮翘,一是多個眼睛看同一個場景,每個眼睛的分辨率不高阻课,看同一個場景的同時艰匙,通過計(jì)算,形成一個高分辨率的效果署驻。二是所有的子系統(tǒng)都看同一個畫面健霹,形成一個高分辨率。還有一種所有的子系統(tǒng)都看畫面的一部分宣吱,但是每一個系統(tǒng)的分辨率都比較高瞳别,最后的系統(tǒng)分辨率會非常高,就像蜻蜓的眼睛或者蒼蠅的眼睛祟敛。

下圖就是16個復(fù)眼監(jiān)控的攝像頭馆铁,通過坐標(biāo)的變換、畫面的拼接和融合叼架,顏色的統(tǒng)一后形成一張完整的圖片衣撬。

復(fù)眼監(jiān)控技術(shù)的特點(diǎn)

全范圍:全景面畫觀察目標(biāo)區(qū)域——更遠(yuǎn)、更寬

全細(xì)節(jié):場景內(nèi)區(qū)域展示無遺漏——更清

全時段:監(jiān)控任意時段任意細(xì)節(jié)調(diào)取——更全

智能化:結(jié)合視頻AI智能算法——更懂

中關(guān)村的世界首創(chuàng)技術(shù)更實(shí)用

復(fù)眼監(jiān)控技術(shù)的原理完全是按照幾何光學(xué)的的理想成像的要求來做的一個突破傳統(tǒng)幾何光學(xué)原理的技術(shù)甜无,通過這樣的技術(shù)哥遮,實(shí)現(xiàn)了“高分辨無極限”的特性,比如咱們所熟知的任何光學(xué)產(chǎn)品奥帘,都面臨一個問題仪召,如果想達(dá)到高分辨率,首先傳感芯片的分辨率就要高扔茅。其次鏡頭的分辨率要高。想把這兩個都做好运褪,都面臨著巨大的難題玖瘸,鏡頭的難題在于工藝,芯片的難題在于需求量小璃诀,成本高屯断,比如航天用的高分辨率芯片,這種芯片因?yàn)橛昧可俣靸r(jià)極高氧秘,不具備商用價(jià)值趴久。而復(fù)眼成像技術(shù)可以把多個普通分辨率的成像系統(tǒng)做成一個超高分辨率的成像系統(tǒng),可以和它達(dá)到和某航天成像系統(tǒng)一樣甚至更高分辨率的成像效果彼棍。

“航天用的芯片能做到一個億像素,可能就做不了兩個億像素弛作,可是我們可以用百萬級或者千萬級像素的芯片做10億或者20億像素,甚至可以做的更高机隙。這是因?yàn)閺?fù)眼成像技術(shù)的具有性能上永遠(yuǎn)領(lǐng)先一代的特性萨西,也就是永遠(yuǎn)用現(xiàn)有成熟的低成本部件、器件葱跋,制造出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前極限的下一代性能的產(chǎn)品源梭,或者說是用基于當(dāng)代的工業(yè)水平做超越下一代工業(yè)水平超高性能產(chǎn)品∈阜瘢”泰邦泰平的創(chuàng)始人賈偉這樣說道脑溢。

復(fù)眼成像的這種用現(xiàn)有成熟的低成本部件、器件验庙,制造出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前極限的下一代性能的產(chǎn)品獨(dú)特的實(shí)現(xiàn)方式社牲,屬于世界首創(chuàng),誕生在中關(guān)村违寿。目前同樣擁有此項(xiàng)技術(shù)的美國公司受到美國軍方支持熟空,技術(shù)主要用于軍方的無人機(jī)上。而在全球僅有的三家擁有這樣技術(shù)的公司中息罗,中關(guān)村企業(yè)泰邦泰平的技術(shù)可應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛,未來可在手機(jī)绍刮、數(shù)碼產(chǎn)品、專業(yè)影視岁歉、體育直播等多個領(lǐng)域孵化嫉戚,想象空間巨大澈圈。

應(yīng)用:

如此高大上的技術(shù),用的好才是王道窍帝。

打造智慧旅游創(chuàng)新安防監(jiān)控方案

在甘肅省張掖丹霞地質(zhì)公園诽偷,為甘肅唯一進(jìn)入5A級旅游景區(qū)質(zhì)量評審的景區(qū)。此次景區(qū)的信息化建設(shè)中深浮,泰邦泰平科技(北京)有限公司的觀景臺及景區(qū)廣場復(fù)眼寬景監(jiān)控項(xiàng)目為其申辦5A級景區(qū)提供了優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新技術(shù)方案支持眠冈。

如圖蜗顽,復(fù)眼監(jiān)控系統(tǒng)將景區(qū)的真實(shí)場景25幀視頻,全方位清晰的搬到屏幕上雇盖。用戶只需輕松點(diǎn)擊鼠標(biāo),便可上下左右/走近/退遠(yuǎn)的觀看景區(qū)安保場所/風(fēng)光贸街,宛如身臨其境般狸相。

上下模式的操作實(shí)景界面:下路寬幅畫面為景區(qū)游客廣場全景視頻畫面(分辨率高達(dá)3400萬像素),該復(fù)眼攝像機(jī)架設(shè)于景區(qū)觀景塔上蛋辈,一臺即可覆蓋景區(qū)整個廣場(800*400米),包含:左側(cè)博物館入口渐白、中部旅客廣場逞频、右側(cè)景區(qū)管理辦公樓及頂端右端主要通勤路段等多個核心區(qū)域;上路細(xì)節(jié)視頻為景區(qū)管理辦公樓入口放大畫面視頻襟诸,該細(xì)節(jié)路可隨用戶關(guān)注點(diǎn)變換任意切換基协。

復(fù)眼系統(tǒng)獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢針對景區(qū)應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個方面:一、超寬景高清視頻陷揪,針對景區(qū)開闊視野區(qū)域杂穷,1臺即可覆蓋接近1平方公里的監(jiān)控目標(biāo)區(qū)域,可替代傳統(tǒng)至少30-40臺槍型攝像機(jī)飞蚓。在降低綜合成本20%以上的同時廊蜒,解放了用戶長期循環(huán)切屏凝視監(jiān)控的職業(yè)弊端,大大提升用戶的監(jiān)控視覺體驗(yàn)八堡;二聘芜、復(fù)眼系統(tǒng)獨(dú)特的全時空回溯特點(diǎn),即使無人值守挂谍,事后依然可通過回看功能實(shí)現(xiàn)任意時段任意區(qū)域任意細(xì)節(jié)的查看瞎饲。宛如場景昨日重現(xiàn)。

隨著智慧旅游行業(yè)的不斷發(fā)展妄田,景區(qū)的信息化建設(shè)也在以不可預(yù)見的速度迭代升級。相信未來會有更多景區(qū)采用類似復(fù)眼攝像系統(tǒng)這種更具創(chuàng)新性的智慧解決方案脚曾。

為大型活動保駕護(hù)航

2015年8月启具,北京國際田聯(lián)世界田徑錦標(biāo)賽在國家體育場(鳥巢)圓滿收官。作為2008年奧運(yùn)會之后在北京舉辦的又一項(xiàng)全球性的國際大型體育賽事拷沸,也是中國首次主辦的世界田壇最高水平的大賽薯演,北京警方啟動了最高等級防控,強(qiáng)化落實(shí)反恐防恐勤庐、應(yīng)急處突等措施好港,確保了開幕式及各項(xiàng)賽事活動的安全米罚。

錦標(biāo)賽期間,一臺外形有別于傳統(tǒng)攝像設(shè)備的獨(dú)特?cái)z像系統(tǒng)矗立在鳥巢主席臺對面的觀眾席拔莱,讓不少觀眾及攝影師望而生奇隘竭。這套攝像系統(tǒng)究竟有何作用呢?是什么原因讓其外形如此獨(dú)特尊剔?

原來菱皆,這套外形奇特的系統(tǒng)是泰邦泰平科技(北京)有限公司研發(fā)的4000萬像素復(fù)眼監(jiān)控?cái)z像機(jī),主要針對主席臺及周圍各通道進(jìn)行全景視頻監(jiān)控京痢,為大型活動的嘉賓和VIP保駕護(hù)航篷店。這套系統(tǒng)可以同時實(shí)現(xiàn)超高分辨率、遠(yuǎn)距離方淤、寬視場的三全(全范圍全細(xì)節(jié)全時段)監(jiān)控。

(顯示細(xì)節(jié))

據(jù)介紹橄霉,傳統(tǒng)高倍變焦攝像機(jī)在查看某處細(xì)節(jié)時邑蒋,會漏掉原監(jiān)控范圍內(nèi)的其他細(xì)節(jié)医吊。而依托“復(fù)眼成像系統(tǒng)”,可以保證監(jiān)控范圍內(nèi)所有細(xì)節(jié)的全時空回溯卿堂。這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)分辨率無極限草描,比如上億像素分辨率甚至更高,同時在理論上可以實(shí)現(xiàn)任意寬視場穗慕,任意遠(yuǎn)距離逛绵,任意低照度的能力。

另悉术浪,泰邦泰平科技(北京)有限公司除研發(fā)了復(fù)眼成像技術(shù)外胰苏,還與北京理工大學(xué)聯(lián)合研發(fā)了6倍焦深延拓的景深延拓技術(shù);光圈延拓1.4倍碟联、景深延拓4倍的光圈景深聯(lián)合延拓技術(shù),顏色復(fù)原技術(shù)壶栋,幾何畸變校正技術(shù)普监,分辨率提升2倍以上的像質(zhì)提升技術(shù)琉兜,寬動態(tài)技術(shù)豌蟋、新型顏色空間技術(shù)等原創(chuàng)技術(shù)桑滩。

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