من الأيام الأولى للهواتف الذكية التي تحتوي على بضعة ملايين من وحدات البكسل إلى كاميرات DSLR والهواتف الذكية اليوم التي تحتوي على عشرات الملايين أو حتى أكثر من مائة مليون بكسل ، أدى السعي الدؤوب للحصول على جودة صورة مثالية إلى دفع التطورات المتكررة في أجهزة التصوير. بعد كل شيء ، في مواجهة أعيننا ، مع دقة مذهلة تبلغ 576 مليون بكسل ، لا يزال كل شيء يبدو أقل واقعية.
لطالما اعتمد تطوير الكاميرات على دعم تقنية ISP (معالج إشارة الصور). بالنسبة لتقنية ISP التقليدية ، كان التقاط المشاهد الليلية ومشاهد النطاق الديناميكي العالي (HDR) يمثل تحديا خاصا. لا تفشل مشكلات مثل الضوضاء وضبابية الحركة والتعرض المفرط وفقدان المعلومات في الإضاءة المنخفضة في المشاهد الليلية الديناميكية في تلبية الطلب المتزايد على تسجيل الصور فحسب ، بل تعيق أيضا تقدم الصناعات مثل المراقبة بالفيديو وإدارة حركة المرور.
ومع ذلك ، تستمر التكنولوجيا في كسر الحواجز ، وتتجاوز خيالنا دائما. بينما لا يزال الناس ينتقدون العيوب في مزود خدمة الإنترنت التقليدي ، فإن التقدم السريع في الذكاء الاصطناعي يوفر لنا المزيد من الاحتمالات. إن ظهور تقنية الذكاء الاصطناعي-ISP يجعل التصوير بالألوان الكاملة عالي الدقة في ظروف الإضاءة المنخفضة للغاية ممكنا. تنتقل الكاميرات من "الرؤية" إلى "الرؤية بوضوح" وحتى "فهم" المشاهد التي تلتقطها.
عصر "الضوء الأسود الحقيقي" علينا رسميا.
"True Blacklight" ، لتمكين إنترنت الأشياء الذكي
دعنا نتحدث عن "True Blacklight". بناء على تأثيرات الرؤية الليلية المختلفة ، يمكن تمييز الكاميرات بأسماء مختلفة مثل الإضاءة المنخفضة وضوء النجوم وضوء النجوم الفائق والضوء الأسود. لا تحتوي هذه المصطلحات على معيار موحد ، ولكن التركيز ينصب على ما إذا كان بإمكان الكاميرا الحفاظ على التصوير بالألوان الكاملة في ظروف الإضاءة المنخفضة. بشكل عام ، يعني "مستوى الضوء الأسود" أن الكاميرا يمكن أن تعمل عند 0.01 لوكس أو أقل.
تقليديا ، ينطوي تحقيق تأثيرات الضوء الأسود على استخدام مستشعرات كبيرة الحجم ، وأجهزة استشعار منخفضة الدقة بأحجام بكسل أكبر ، وزيادة حجم الفتحة ، أو تقليل معدلات إطارات الفيديو لالتقاط المزيد من معلومات الضوء والألوان في الليل. ومع ذلك ، غالبا ما أدت هذه الأساليب إلى تشبع لوني أقل من 100٪ ، وتحف الحركة ، وزيادة التكاليف بسبب أجهزة الاستشعار والفتحات الأكبر حجما ، والتي لم تستطع تلبية متطلبات الصناعة بالكامل.
بمعنى آخر ، "لا يمكنك الحصول على كعكتك وتناولها أيضا" في البيئات المظلمة للغاية.
ومع ذلك ، هناك حل مع تقنية الذكاء الاصطناعي-ISP التي تجلب التصوير بالألوان الكاملة للضوء الأسود إلى الواقع. يمكن للكاميرات المزودة ب الذكاء الاصطناعي-ISP تحقيق استعادة الألوان في الوقت الفعلي بأقل من 0.01 لوكس دون الحاجة إلى ضوء أبيض أو إضاءة الأشعة تحت الحمراء. يظل تشبع اللون عند 100٪ أو أعلى ، وتظهر الكائنات المتحركة دون مشكلات كبيرة في الزائدة أو الظلال أو المنظور. وفقا للخبراء ، فقط من خلال تلبية العناصر الرئيسية الستة التالية يمكن تسميته "True Blacklight" ومساعدة المستخدمين حقا على تحقيق أداء فيديو أفضل في سيناريوهات مظلمة للغاية.
بفضل اختراق "True Blacklight" ، وسعت المدن الذكية وإنترنت الأشياء الذكي سيناريوهات تطبيقها. في البيئات المظلمة للغاية مثل التقاطعات والجبال والبرك والأراضي الزراعية ، يمكن تحسين سطوع الفيديو دون التضحية بجودة الصورة ، مما يمكن الكاميرات من التقاط مقاطع فيديو ملونة جيدة التنظيم واستعادة الألوان بدقة. بالإضافة إلى ذلك ، تحقق هذه التقنية تأثيرات فيديو كاملة المشهد ، مما يوفر تحليلا ذكيا أكثر دقة في أماكن مثل البرك والأراضي الزراعية حيث لا تكون الإضاءة التكميلية ممكنة.
وحدات رئيسية مدعومة ب الذكاء الاصطناعي ، محسنة للحافة - زيادة أداء الذكاء الاصطناعي-ISP إلى أقصى حد
ISP تعني معالج إشارة الصور ، المسؤول عن تحويل الإشارات من مستشعرات الصور إلى معلومات يمكن التعرف عليها للبشر والآلات. يلعب دورا مهما في جودة الصورة. في تشبيه بشري ، يعمل مزود خدمة الإنترنت مثل دماغ نظام التصوير ، ومعالجة الصور التي تم جمعها من مستشعر العدسة وتحسينها لتقديم جودة تصوير حقيقية أو أفضل.
يأخذ مزود خدمة الإنترنت التقليدي إخراج البيانات الأولية من مستشعرات رابطة الدول المستقلة ويحولها إلى بيانات YUV يمكن قراءتها من قبل الإنسان باتباع تسلسل خط أنابيب معين. تعتمد معالجة الصور في مزود خدمة الإنترنت التقليدي على النمذجة الرياضية وفهم الإنسان الساذج للصور. في المقابل ، يعتمد الذكاء الاصطناعي-ISP ، وهو مفهوم تكنولوجي حديث ، على خط أنابيب مزود خدمة الإنترنت التقليدي ولكنه يتغلب على حدوده باستخدام الشبكات العصبية الذكاء الاصطناعي. من خلال محاكاة الدماغ البشري بمعلمات أكثر ثراء وإنشاء نماذج أكثر تعقيدا ، يتجاوز الذكاء الاصطناعي-ISP سقف مزود خدمة الإنترنت التقليدي ، مما يحقق جودة صورة فائقة.
حاليا ، يعمل الذكاء الاصطناعي-ISP على تمكين الوحدات الأربع الهامة في خط أنابيب مزود خدمة الإنترنت - HDR و 3DNR و RLTM و Demosaic - من خلال تحسين أدائها باستمرار من خلال التدريب على الذكاء الاصطناعي. هذا الاختراق في الذكاء الاصطناعي-ISP يحطم قيود التصوير التقليدي لمزود خدمة الإنترنت.
سبب اختيار تمكين الذكاء الاصطناعي للوحدات الرئيسية هو أن قوة الحوسبة من جانب الحافة غالبا ما تكون محدودة. بالنظر إلى النشر العملي مع المخاوف بشأن استهلاك الطاقة والتكاليف ، فإن تطبيق معالجة الذكاء الاصطناعي على خط الأنابيب بأكمله غير ممكن. يعد الذكاء الاصطناعي-ISP ، في جوهره ، أقرب إلى الإنتاج الحقيقي ، حيث يركز الذكاء الاصطناعي على الوظائف الأكثر أهمية ووضوحا بصريا ، مما يجعل أقصى استفادة من قوة الحوسبة المحدودة للحصول على الأداء الأمثل لمزود خدمة الذكاء الاصطناعي.
لذلك ، في التطبيقات العملية ، يمكن ل الذكاء الاصطناعي-ISP تحسين الأداء من خلال تكرار النماذج المرئية ، مما يسهل ترقيات منتجات الرقائق السريعة من حيث جودة الصورة. هذا يعني أن شريحة واحدة يمكن أن تغطي سيناريوهات وأسواق مختلفة ، مما يقلل من التكاليف الإجمالية لتطبيق الذكاء الاصطناعي ويعزز الإنتاجية بشكل كبير.
في الوقت الحالي ، لا نواصل فقط تحسين وتكرار خوارزميات الذكاء الاصطناعي المتعلقة ب HDR و 3DNR و RLTM و Demosaic ، ولكن أيضا استكشاف تمكين الذكاء الاصطناعي للوحدات الأخرى في خط أنابيب مزود خدمة الإنترنت التقليدي. بالإضافة إلى ذلك ، لتلبية متطلبات طاقة الحوسبة العالية ل الذكاء الاصطناعي-ISP ، قمنا أيضا بتطوير وحدة معالجة NPU مختلطة الدقة بشكل مستقل ، مما يزيد من تسريع كفاءة تطوير الذكاء الاصطناعي وتنفيذه.
فيما يتعلق بالعلاقة بين الذكاء الاصطناعي-ISP و "الضوء الأسود الحقيقي" ، يشير الخبراء إلى أنه في عصر الضوء الأسود 0.01 لوكس ، فإن تحسين العدسات وأجهزة الاستشعار ببساطة لا يمكن أن يعالج المشكلات الأساسية. مزودو خدمة الإنترنت التقليديون غير قادرين على تلبية متطلبات التقدم التكنولوجي للضوء الأسود ، مما يؤدي إلى العديد من الأساليب المضللة مثل تقليل معدل الإطارات وزيادة الإضاءة التكميلية. إنهم يعتقدون أن الكاميرا المؤهلة ذات الضوء الأسود الحقيقي بالألوان الكاملة يجب أن تضمن أداء في الوقت الفعلي (25-30) إطارا في الثانية دون الحاجة إلى إضاءة تكميلية في سيناريوهات 0.01 لوكس ، والتمييز بدقة بين الأجسام المتحركة ، وإعادة إنتاج الألوان بأمانة. هذه هي بالضبط الميزة المميزة ل الذكاء الاصطناعي-ISP.
في الواقع ، في عام 2020 دخل الذكاء الاصطناعي-ISP السوق رسميا ، مما أدى إلى التطور السريع لفئة جديدة من "كاميرات الضوء الأسود الحقيقي بالألوان الكاملة".
كما نرى ، مع الطلب المتزايد على جودة تصوير أعلى في السيناريوهات القصوى مثل الإضاءة المنخفضة والديناميكيات العالية والتلوث الضوئي ، أصبح الذكاء الاصطناعي-ISP أمرا بالغ الأهمية في مجال التصوير البصري للذكاء الاصطناعي. من خلال معالجة نقاط الألم الأساسية في الصناعة المتعلقة بالإضاءة المنخفضة والديناميكيات العالية بشكل مبتكر ، أنشأ الذكاء الاصطناعي-ISP فئات منتجات جديدة مثل الكاميرا ذات الألوان الكاملة للضوء الأسود الحقيقي ، مما يفتح إمكانيات بصرية جديدة للأشخاص. في المستقبل ، قد يقودنا إلى حقبة جديدة من التصوير.