近日，由中國科協(xié)、重慶市人民政府舉辦的2024年中國創(chuàng)新方法大賽全國總決賽在重慶落下帷幕。大華股份靈活運(yùn)用創(chuàng)新方法、突破行業(yè)性技術(shù)難題，憑借“不懼強(qiáng)光，分毫必現(xiàn)，基于TRIZ的強(qiáng)逆光銳捕技術(shù)”項目，斬獲全國一等獎。
本屆中國創(chuàng)新方法大賽以“發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力 促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展”為主題，共有全國31個地方賽區(qū)2166家科技型企業(yè)，6685個項目，超20000名科技人員報名參賽。
數(shù)智化賦能下，在解決通用場景技術(shù)難題的基礎(chǔ)上，大華股份不斷突破技術(shù)思維慣性，深入客戶具體場景，進(jìn)一步關(guān)注極端場景的技術(shù)痛點和千行百業(yè)場景化技術(shù)難題，結(jié)合創(chuàng)新方法探索更極致的技術(shù)創(chuàng)新。
強(qiáng)逆光銳捕技術(shù)
以創(chuàng)新方法，追求極致創(chuàng)新
在高速道路，由于夜間缺少光源，惡劣情況下環(huán)境亮度在10?2cd/m2數(shù)量級，而車輛遠(yuǎn)光燈亮度則可以達(dá)到10?cd/m2的數(shù)量級。巨大能量反差下，傳統(tǒng)攝像機(jī)畫面中遠(yuǎn)光燈會大面積能量溢出，路面或車身信息會被淹沒在巨大能量噪聲下。
傳統(tǒng)方案
強(qiáng)逆光銳捕技術(shù)方案
大華股份基于TRIZ、六西格瑪設(shè)計等創(chuàng)新方法，分析求解高速極低照環(huán)境、強(qiáng)逆光干擾下的道路及車輛數(shù)據(jù)獲取率低的行業(yè)性技術(shù)難題，創(chuàng)新研發(fā)強(qiáng)逆光銳捕技術(shù)（又名“逆光獵影技術(shù)”），實現(xiàn)對遠(yuǎn)光燈高能量區(qū)畫面影響度壓制力提升10倍以上，對特定光譜能量進(jìn)一步壓制，微弱信號車身及路面等亮度顯著提升。項目優(yōu)化主要圍繞三個核心問題，持續(xù)探索極致創(chuàng)新。
強(qiáng)光源抑制，杜絕畫面過曝
高速道路的視頻管理中，管理人員既希望壓制強(qiáng)遠(yuǎn)光燈的信號干擾避免畫面過曝，又希望提亮暗區(qū)微弱信號，提升獲取路面信息的有效性，兩者存在矛盾關(guān)系，在技術(shù)實現(xiàn)上始終存在許多難題。
問題一:畫面過曝
項目團(tuán)隊深入客戶實際場景，結(jié)合TRIZ創(chuàng)新方法空間分離法，基于光學(xué)融合方案，在阻擋遠(yuǎn)光燈等過量光能量進(jìn)入設(shè)備圖像傳感器的同時，保證路面、路側(cè)、車身等微弱信號亮度盡可能多地進(jìn)入傳感器。
但能量壓制過程會大幅增加反射光，進(jìn)而干擾畫面。項目團(tuán)隊繼續(xù)探索求解，在鏡片中植入吸收型微納粒子以吸收反射光，降低鏡片優(yōu)化帶來的反射光影響。同時，項目融合40個發(fā)明原理中的【No3.局部質(zhì)量】及【No17.空間維數(shù)變化】原理，對圖像技術(shù)處理方案進(jìn)行優(yōu)化，對不同區(qū)進(jìn)行不同程度的亮度增強(qiáng)和壓制，進(jìn)一步降低反射光對畫面的影響。
子系統(tǒng)鏡頭優(yōu)化，防止雜光“鬼影”干擾
為提升畫面分辨率，攝像機(jī)鏡頭結(jié)構(gòu)及制造工藝往往非常復(fù)雜，由此帶來大量雜光“鬼影”。
問題二:雜光“鬼影”（測試環(huán)境畫面）
強(qiáng)逆光銳捕技術(shù)采用多鏡片層疊合技術(shù)代替復(fù)雜結(jié)構(gòu)，減少空氣與玻璃界面帶來的反射，提升成像質(zhì)量。運(yùn)用群組裁剪技術(shù)結(jié)合智能算法，簡化子系統(tǒng)鏡頭結(jié)構(gòu)，同時利用算法彌補(bǔ)簡化后帶來的分辨率降低問題。
保障圖像動態(tài)范圍，兼顧畫面亮暗平衡
針對圖像亮暗差距調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)圖像處理技術(shù)一般采用均值計算，針對圖像亮度進(jìn)行調(diào)整，主要適配日升日落整體上的亮度變化通用場景，但圖像動態(tài)范圍不足，容易導(dǎo)致亮暗差異大。
問題三:圖像亮暗差異大（測試環(huán)境畫面） 
強(qiáng)逆光銳捕技術(shù)針對夜晚高速極端環(huán)境，定義開發(fā)配套智能化圖像處理計算方法，增加最強(qiáng)值和最弱值的分別處理和補(bǔ)償，同時基于Gamma反饋自動調(diào)節(jié)，結(jié)合分區(qū)差異化處理，最終實現(xiàn)亮暗區(qū)域差異化的圖像亮度補(bǔ)償和調(diào)整，達(dá)到更優(yōu)圖像效果。
目前，強(qiáng)逆光銳捕技術(shù)已產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用于大華“熠臻”系列球機(jī)，助力極端暗環(huán)境下、強(qiáng)光干擾下場景的有效監(jiān)測，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，有效實現(xiàn)道路安全隱患、交通流量等的提前預(yù)警，助力高速公路數(shù)智化升級。
大華“熠臻”系列球機(jī)
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