原標(biāo)題:“看得廣”更“看得清” 復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)五億級(jí)像素云相機(jī)
新華社上海9月22日電 “從上海中心的合適位置,整個(gè)外灘的人流細(xì)節(jié)都能看得一清二楚。”使之成為可能的,是復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜攻關(guān)的五億級(jí)像素云相機(jī)系統(tǒng)。基于這一系統(tǒng)研發(fā)的五億像素智能視頻瞭望相機(jī)已亮相第21屆中國國際工業(yè)博覽會(huì)。
五億級(jí)像素相機(jī)拍出照片會(huì)是什么樣?復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院教授、該科研團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人曾曉洋介紹說,這意味著相機(jī)能捕獲極其細(xì)致入微的圖像細(xì)節(jié),即便在幾萬人的體育場內(nèi),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(jìn)行海量數(shù)據(jù)人臉等目標(biāo)的檢測與識(shí)別,瞬間發(fā)現(xiàn)特定目標(biāo)。
“看得清和看得廣,對(duì)傳統(tǒng)相機(jī)來說是一對(duì)矛盾。把兩千萬像素分配到一萬個(gè)人身上,每個(gè)人像就只有20個(gè)像素,一定無法看清楚人體目標(biāo)了。”曾曉洋表示,“超遠(yuǎn)距離拍攝”“超高清細(xì)節(jié)”“超快速成像”這三個(gè)條件要想同時(shí)成立,還得從大幅提高相機(jī)像素入手。五億級(jí)像素云相機(jī)系統(tǒng)的出現(xiàn),從技術(shù)層面打破了傳統(tǒng)拍照的定式規(guī)則,實(shí)現(xiàn)了“不可能”。
據(jù)了解,幾年前,國外研發(fā)出世界上第一臺(tái)億級(jí)像素相機(jī),其運(yùn)用的“陣列外拼接成像原理”將千萬級(jí)像素照片進(jìn)行軟件拼接,CMOS圖像傳感器呈陣列式分布,相互錯(cuò)開、互補(bǔ)排列,最終通過后續(xù)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(xué)鏡頭的陣列排布大大增加了相機(jī)體積。“照此思路,當(dāng)像素提升到五億級(jí)時(shí),相機(jī)系統(tǒng)體積會(huì)非常大,并且實(shí)時(shí)視頻拼接幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。”曾曉洋說。
經(jīng)過長期研究,科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了一種創(chuàng)新性的億級(jí)像素成像技術(shù)。同樣還是拼接成像原理,但使用共心復(fù)合尺度的光學(xué)成像方案,將陣列式的光學(xué)成像鏡頭大幅縮減為“一”,采用兩級(jí)分光成像來進(jìn)行多路CMOS圖像傳感器成像。
除了超高分辨率照片,這款高性能云相機(jī)還能拍攝同樣分辨率的實(shí)時(shí)視頻。實(shí)時(shí)視頻對(duì)相機(jī)的計(jì)算速度和運(yùn)行效率都提出了更高要求:每次成像都是上百張千萬級(jí)像素的照片高精度無縫拼接而成,而連續(xù)視頻應(yīng)該在每秒25幀畫面,相當(dāng)于在一秒鐘內(nèi)把拼接成像過程重復(fù)至少25次。目前,團(tuán)隊(duì)研發(fā)的三/五億像素的云相機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了“共心復(fù)合尺度光學(xué)成像”和“硬件億級(jí)像素實(shí)時(shí)視頻圖像拼接”,十億級(jí)及以上像素的云相機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)也處于攻關(guān)狀態(tài)。
團(tuán)隊(duì)科研人員也指出,超高像素云相機(jī)因?yàn)?ldquo;超遠(yuǎn)距離”“高清成像”的特性,也對(duì)個(gè)人隱私保護(hù)提出了高要求。“海量視頻圖像數(shù)據(jù)的獲取必須得到強(qiáng)有力的監(jiān)管。”(記者 吳振東)