華為發佈新一代攝像機:“機器視覺”可以這樣玩!
周昊
觀察者網訊(文/周昊 編輯/周遠方)
近日,日籍紀錄片導演竹內亮拍攝的紀錄片《華為的100張面孔》正在B站熱播。
在這部本該講述技術話題的紀錄片的第二集,東北虎強勢“搶戲”。

在這一集裏,竹內亮親身來到中國東北,與常年守候在此的北京師範大學教授馮利民一起追蹤冰天雪地裏的動物們。
在森林裏覆蓋的4G、5G網絡和遍佈整個森林的紅外相機成為他們的利器。


一旦有動物進入感應器的感知範圍,設備就會自動開始錄像,然後機器通過高速通信系統,把錄像連同拍攝場所、時間等信息一起實時回傳到數據中心。

人工智能還能自動識別被拍攝的動物,並對數據進行分類歸檔。通過這套系統,馮利民教授1年獲得了300多萬段動物視頻。
如果沒有高速通訊信號的覆蓋,傳統的動保人員需要徒步到森林中的每一台相機去取數據,可能兩三個月才能取一次,然後人工翻看視頻記錄。那樣不但效率低下,而且得到的都是陳舊的信息,也無法預警和監控可能出現的森林破壞、動物盜獵活動。

這正是華為機器視覺的一個應用。
3月29日,華為在珠海以“創視紀Ⅱ•智見不凡,定義圖像未來”為主題召開新品發佈會。會上,華為機器視覺總裁段愛國再次提到自己在3月初引起熱議的那條微博。
他“澄清”,華為並不是真的要養豬,而是開發了“智慧養豬方案”:養殖業的發展方向是數字化、智能化和無人化,而華為機器視覺要用AI賦能養豬產業進行智能升級。從當時的相關資料來看,這一整套養豬系統包括儀表盤監控、大數據分析、數字化管理,支持AI識別、AI學習、AI預測、AI決策等功能,還通過標準化和程序化實現全感知監控、機器人巡檢和自動/遠程控制。也即是説,華為要用機器和AI替代人力,對豬進行生長過程的“監管”。
發佈會上,華為還公佈了“好(hào)望”新一代攝像機等七大新品以及Super Color、Super Coding、AI Turbo三大根技術。
段愛國提出,從智能安防到機器視覺,時下行業的需求已經呈現出“視頻監控—智能安防—智慧管理—智慧運營”四步走的態勢,而未來的圖像技術也將從“給人看”進步到“給機器看”。

“好望”品牌發佈現場 圖片來源:華為
機器視覺是什麼?
2017年以來,人工智能技術飛速發展,為攝像機賦予“智慧”逐漸成為可能;到了2020年,隨着語音以及大數據技術的發展,政企客户對數字化轉型的需求也日益迫切,行業對智慧管理有了新的要求。
比如前文提到的“智慧養豬方案”。養豬企業需要通過傳統的視頻監控設備直觀的感知到存欄有多少頭豬、哪隻豬是不是要產仔、是不是餓了、是不是要增加餵食等……當整個企業的生產經營管理過程需要涉及到數字化的時候,視覺AI就不僅僅侷限於智慧管理,而是真正進入到企業的生產流程,即智慧運營階段。
另一個應用場景是智慧水務。
目前我國水利行業監測感知覆蓋不全、密度低,據統計我國基本水文站網平均密度3202km2/站,雨量站平均密度約500km2/站,蒸發站平均密度5800km2/站,約50%中小河流沒有水文監測,90%以上小型水庫和幾乎所有堤防沒有安全監測。
比如,深圳有4000個水庫需要管理,其實大部分都是無人值守的,在汛期我們不可能每個水庫都派兩個人去看着這個水尺,而且即使派人監測,獲得的也並非實時數據。在這樣的情況下,即使後端的算力再強,也無法及時給出正確方案。
而結合機器視覺的解決方案,就可以24小時實時讀取水尺,實時回傳數據。此外,基於機器視覺技術還能對水位之外的其他信息,比如流量、排水口、水面漂浮物等進行識別。
段愛國認為,2021年智慧運營行業將會在5G以及新基建大潮下得到快速的發展,華為是一家以客户為中心的企業,因此決定用視覺和AI為企業的智慧管理和智慧運營提供服務。

華為機器視覺總裁段愛國展出部分新品 圖片來源:華為
在機器視覺領域,目前“好望”已經擁有了前端的攝像機、邊緣的視頻存儲,下一步“好望”也將推出自己的雲服務。
秉持着“開放共生、智能共贏”的生態理念,過去三年多“好望”在華為機器視覺部門千億級研發投入的加持下,已經構建了一個全鏈條的視覺服務。比如在前端傳感器以及智能算法、智能應用上,“好望”擁有120多個應用夥伴以及180多個算法夥伴,其在線交易的算法已經超過150個,甚至還有500個算法正在入駐當中。2018年,“好望”還發起成立了智慧視覺產業聯盟,截至目前已經有76家成員夥伴;參與了十多個產業行業的聯盟,合作了四十多個標準。
從產業來看,“好望”總結人工智能時代機器視覺的發展方向即為“從給人看,到給機器看”。給機器看還包含有三層維度,分別為“看、存、用”:“看”就是讓機器把這個世界看的更準,“存”就是讓機器有更多可用的數據,“用”主要是讓機器的決策更加高效。
在“看、存、用”三個層面,“好望”分別推出了Super Color、Super Coding、AI Turbo三大根技術。根據“好望”方面介紹:
Super Color依託“墨子”系列鏡頭、“燭龍”系列傳感器、ISP算力換圖像等產品技術,打造全天候極致圖像體驗,讓人看得更舒適、讓機器看得更準;
Super Coding通過精細化ROI(即region of interest,感興趣區域)分析、視頻流像素級分割、分層質量評估、智能精準碼控等方式,打造價值視頻最長留存方案,弱化視頻中的無關信息,傳統的1TB空間可以當作3TB存儲來使用;
AI Turbo則主要側重於將視頻類AI算子硬件化,從而讓硬件能力發揮最大效果;通過增強型推理引擎節省資源消耗,優化算法模型高壓縮比,適配複雜的場景化應用。

“好望”此次發佈的的各項新品及解決方案簡述 圖片來源:華為
值得注意的是,“好望”在機器視覺領域也不斷的吸收了終端產業鏈的技術。比如“墨子”系列攝像頭引入潛望式鏡頭模組,將透光分光技術發揮到極致;“燭龍”系列傳感器跳出行業傳統的RGGB制式,轉而採用了終端產業鏈的圖像制式RGBW,從而讓整個感光芯片的進光量增加了75%。
機器視覺的標準是什麼?
從模擬視頻走向數字視頻,未來的AI時代,人類的視覺體驗還能不能再提升,給機器看的機器的視覺體驗又能不能再提升?答案是肯定的。
比如在AI技術的加成下,傳統影像行業所面臨的白平衡、抗畸變、HDR以及防抖等各項問題均得到了很好的結局。這也是事實證明人工智能技術對影像的體驗是能夠帶來巨大提升。
另外,“好望”此次還為機器視覺發布打分標準MVB(即Machine Vision Benchmark),主要從場景適應度以及識別準確度兩個層面對機器視覺產品進行量化評分,用全新思想定義圖像未來。
在此次發佈會上,“好望”總共發佈了七款新品。
比如旗艦級產品“魔方”雙目全綵AI筒型攝像機,該款新品融合了RGBW超感光傳感器、DNN ISP實時視頻降噪、AI HDR全目標增強、Deblur去運動拖影等一系列黑科技。
在道路車流拍攝場景下,高速行駛的車輛非常容易在拍攝中顯現出運動拖影。“魔方”攝影機憑藉人工智能技術Deblur,讓鏡頭不再是傳統的“追”着車輛走,而是會自動對車輛的運動進行預測,在下一個毫秒的未來“等”車,直接解決了運動拖影的問題。
另外,在產品形態上“魔方”攝影機也採用了廣角+變焦的雙鏡頭一體化設計,可以最大化的利舊現有的網杆工作站,降低運營成本;同時通過極致的工程設計能力,在產品成像空間增加64%,光學區間增加33%的情況下,將體積控制在業界同類款型的33%,重量也僅為同類款型的40%,小巧的產品在減輕安裝運維難度的同時,還能更好的融入到城市環境之中。另外,“魔方”攝像機通過獨創的冷熱分倉以及風道散熱設計,產品功耗只有20瓦,是業內同行的一半。

“好望”魔方系列桶型攝像機 圖片來源:華為
很多車主在夜晚行車時都曾被“爆閃”鏡頭“亮瞎過眼睛”,“好望”推出的AI超微光攝像機正是為了解決這一問題。此次發佈的2.0升級款在去爆閃、去玻璃彩紋的基礎上,依託Super Color等多項技術進一步提升了產品的算力,強化了產品對環境感知的變化,使光污染程度相比其他品牌降低超50%。
另一款主打節能的生態型攝像機也是“好望”去年推出的產品,此次推出的生態型攝像機2.0從視覺感知走向全息感知,支持多種配電方式組合,儲電能力更強,遠程按需喚醒更靈活,感知範圍也更廣。僅從能耗層面來看,生態型攝像機2.0續航長達255個小時,其搭載的超級太陽能充電技術即便在烏雲密佈的陰雨天,也足夠維持產品的日常使用,待天氣好轉時便可自行充電。換言之,生態型攝像機2.0僅在夜晚的8個小時中處於真正耗電的狀態。
段愛國表示,讓機器把這個世界看的更清楚,是“好望”產品擁有的共同特點,機器視覺技術也將致力於用智能賦予機器“看”的能力,開啓“機器看世界”新時代。
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