*南洋理工大學(xué)電子工程學(xué)院Chen shou shun助理教授（中）及其研究員

雷鋒網(wǎng)按：攝像頭（Camera）無(wú)疑是ADAS以及自動(dòng)駕駛行業(yè)不可或缺的傳感器。但是現(xiàn)階段的攝像頭技術(shù)還無(wú)法很好地應(yīng)對(duì)強(qiáng)光及黑暗環(huán)境，很容易陷入間歇性“失明”。

近日，由新加坡南洋理工大學(xué)（NTU）的科研人員研發(fā)的一款超快速（Ultrafast）攝像頭悄然走紅，它可以讓自動(dòng)駕駛車(chē)輛（或無(wú)人機(jī)）在極端道路狀況及天氣條件下更好地“看見(jiàn)”。

不同于典型的光學(xué)攝像頭——在強(qiáng)光及黑暗條件下，無(wú)法看清任何物體。南洋理工大學(xué)的新型智能攝像頭可以實(shí)時(shí)記錄下微小的物體，即使在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下。

這款新型的攝像頭可以記錄下納米間隔的光照強(qiáng)度變化，比傳統(tǒng)的視頻要快得多。而且，其存儲(chǔ)的圖片格式所占的空間也要比傳統(tǒng)的小好幾倍。

憑借著特殊的內(nèi)置電路，這款攝像頭可以做到即時(shí)的場(chǎng)景分析，并且標(biāo)出重要物體以及細(xì)節(jié)部分。

背景

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，該款攝像頭由南洋理工大學(xué)電子工程學(xué)院的Chen shou shun助理教授帶頭研發(fā)，命名為CeleX，目前原型機(jī)已經(jīng)定版。

Chen助教表示，“新型攝像頭對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)來(lái)說(shuō)是不錯(cuò)的安全工具，因?yàn)樗芟駛鹘y(tǒng)光學(xué)相機(jī)一樣看得很遠(yuǎn)，而且在分析視頻的過(guò)程中沒(méi)有延遲?！?/p>

“不間斷記錄以及場(chǎng)景即時(shí)分析的特點(diǎn)，也讓其彌補(bǔ)了現(xiàn)存的光學(xué)和激光攝像頭的缺陷，能夠有助于自動(dòng)駕駛汽車(chē)（或無(wú)人機(jī)）避開(kāi)可能在幾秒鐘時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的撞擊?！?/p>

CeleX的原型機(jī)已經(jīng)于上個(gè)月在美國(guó)舉辦的IS&T 2017電子成像國(guó)際研討會(huì)上進(jìn)行了展示，還收到了很多參會(huì)者的積極反饋，多數(shù)是業(yè)界專(zhuān)家和行業(yè)從業(yè)者。

工作原理

如各位所知，光學(xué)攝像頭傳感器上擁有數(shù)百萬(wàn)個(gè)像素點(diǎn)，能記錄下光照信息，可用于構(gòu)建一幅完整的圖像。

高速視頻攝像頭每秒可以記錄下高達(dá)120幀圖像，產(chǎn)生千兆字節(jié)的視頻數(shù)據(jù)。然后，處理器會(huì)分析這些視頻，讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)“看見(jiàn)”并且分析其所處的環(huán)境。

（CeleX傳感器：傳感器上的每個(gè)像素都可以監(jiān)視到光照強(qiáng)度的變化同時(shí)發(fā)送報(bào)告，時(shí)間以納秒計(jì)算；同時(shí)該傳感器對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的物體的捕捉效果很棒，相比于傳統(tǒng)的高速攝像頭，其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量要少1000倍。）

（CeleX芯片集：該芯片集是執(zhí)行視頻分析任務(wù)的硬件系統(tǒng)，可以感知到來(lái)自傳感器的像素流以及傳送加載了有價(jià)值信息的信號(hào)。最后的形態(tài)是軟硬件相結(jié)合的合作平臺(tái)，可以進(jìn)行高速視頻分析的任務(wù)。）

當(dāng)環(huán)境更復(fù)雜時(shí)，視頻數(shù)據(jù)的收集和處理就更加緩慢，這就導(dǎo)致自動(dòng)駕駛汽車(chē)“正在看見(jiàn)”的環(huán)境以及其需要作出的反應(yīng)動(dòng)作之間出現(xiàn)了時(shí)間延遲。無(wú)疑，這將是致命的。

為了能夠做到即時(shí)處理這些視覺(jué)數(shù)據(jù)，CeleX攝像頭在其傳感器上記錄下光照強(qiáng)度的變化以及每一個(gè)獨(dú)立的像素點(diǎn)，這就減少了數(shù)據(jù)的輸出。避免對(duì)整個(gè)畫(huà)面進(jìn)行處理，也提升了圖像處理的速度。

*CeleX與傳統(tǒng)傳感器對(duì)比

該款攝像頭的傳感器中也內(nèi)置了處理器用于實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)流，可區(qū)分前后景的物體，同時(shí)也擅長(zhǎng)光流計(jì)算。這款創(chuàng)新攝像頭給了自動(dòng)駕駛汽車(chē)更多時(shí)間來(lái)對(duì)即將到來(lái)的車(chē)輛及障礙物作出反應(yīng)。

據(jù)悉，Chen助教針對(duì)傳感器的研究從2009年便開(kāi)始了，期間還拿到了教育部的Tier 1科研補(bǔ)助金以及新加坡-麻省理工學(xué)院科研合作基金總共50萬(wàn)美元用于研究。這項(xiàng)技術(shù)相關(guān)的論文也在IEEE的兩本專(zhuān)業(yè)雜志上進(jìn)行了發(fā)表。

商業(yè)化 

當(dāng)然，一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)要走入人們的生活，必然逃不出商業(yè)化的命題。

為了吸引工業(yè)界的興趣，Chen助教和他的研究員們成立了一家名為Hillhouse Tech的初創(chuàng)公司，目的就是為了將這款新的攝像頭盡早進(jìn)行商業(yè)化。Chen助教的設(shè)想是今年年底做好商業(yè)化準(zhǔn)備，因?yàn)檫@家公司已經(jīng)在和全球范圍內(nèi)的電子廠(chǎng)商進(jìn)行洽談。

在雷鋒網(wǎng)看來(lái)，這款攝像頭以及其傳感器技術(shù)如果能夠真正商業(yè)化，無(wú)疑是ADAS以及自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的重大利好。諸多ADAS廠(chǎng)商目前都在致力于解決攝像頭的夜視問(wèn)題，而CeleX所做的工作正好是這些廠(chǎng)商所需要的；而對(duì)于自動(dòng)駕駛行業(yè)，攝像頭的地位也無(wú)可動(dòng)搖，特別是像特斯拉這樣的企業(yè)如今在自動(dòng)駕駛方面越來(lái)越重視攝像頭的使用。 

不過(guò)，如業(yè)內(nèi)人士所評(píng)，作為科研院校出身的創(chuàng)新技術(shù)，其商業(yè)化進(jìn)程應(yīng)該還沒(méi)有那么迅速。

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