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“看得廣”更“看得清” 復旦大學科研團隊成功研發五億級像素雲相機
2019-09-22 17:25:17 來源: 新華網
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  新華社上海9月22日電(記者 吳振東)“從上海中心的合適位置,整個外灘的人流細節都能看得一清二楚。”使之成為可能的,是復旦大學科研團隊領銜攻關的五億級像素雲相機係統。基于這一係統研發的五億像素智能視頻瞭望相機已亮相第21屆中國國際工業博覽會。

  五億級像素相機拍出照片會是什麼樣?復旦大學微電子學院教授、該科研團隊負責人曾曉洋介紹説,這意味著相機能捕獲極其細致入微的圖像細節,即便在幾萬人的體育場內,拍攝一幅全景照片也可獲得每張人臉的清晰圖像,如果加上人工智能的助力,還能進行海量數據人臉等目標的檢測與識別,瞬間發現特定目標。

  “看得清和看得廣,對傳統相機來説是一對矛盾。把兩千萬像素分配到一萬個人身上,每個人像就只有20個像素,一定無法看清楚人體目標了。”曾曉洋表示,“超遠距離拍攝”“超高清細節”“超快速成像”這三個條件要想同時成立,還得從大幅提高相機像素入手。五億級像素雲相機係統的出現,從技術層面打破了傳統拍照的定式規則,實現了“不可能”。

  據了解,幾年前,國外研發出世界上第一臺億級像素相機,其運用的“陣列外拼接成像原理”將千萬級像素照片進行軟件拼接,CMOS圖像傳感器呈陣列式分布,相互錯開、互補排列,最終通過後續軟件圖像拼接得到完整的大視場超高分辨率視頻和圖像。但高像素光學鏡頭的陣列排布大大增加了相機體積。“照此思路,當像素提升到五億級時,相機係統體積會非常大,並且實時視頻拼接幾乎不可能實現。”曾曉洋説。

  經過長期研究,科研團隊實現了一種創新性的億級像素成像技術。同樣還是拼接成像原理,但使用共心復合尺度的光學成像方案,將陣列式的光學成像鏡頭大幅縮減為“一”,採用兩級分光成像來進行多路CMOS圖像傳感器成像。

  除了超高分辨率照片,這款高性能雲相機還能拍攝同樣分辨率的實時視頻。實時視頻對相機的計算速度和運行效率都提出了更高要求:每次成像都是上百張千萬級像素的照片高精度無縫拼接而成,而連續視頻應該在每秒25幀畫面,相當于在一秒鐘內把拼接成像過程重復至少25次。目前,團隊研發的三/五億像素的雲相機係統實現了“共心復合尺度光學成像”和“硬件億級像素實時視頻圖像拼接”,十億級及以上像素的雲相機係統關鍵技術也處于攻關狀態。

  團隊科研人員也指出,超高像素雲相機因為“超遠距離”“高清成像”的特性,也對個人隱私保護提出了高要求。“海量視頻圖像數據的獲取必須得到強有力的監管。”

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【糾錯】 責任編輯: 李志強
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