杭州2024年12月5日 /美通社/ -- 近日,由中国科协、重庆市人民政府举办的2024年中国创新方法大赛全国总决赛在重庆落下帷幕。大华股份灵活运用创新方法、突破行业性技术难题,凭借"不惧强光,分毫必现,基于TRIZ的强逆光锐捕技术"项目,斩获全国一等奖。
本届中国创新方法大赛以"发展新质生产力 促进高质量发展"为主题,共有全国31个地方赛区2166家科技型企业,6685个项目,超20000名科技人员报名参赛。
数智化赋能下,在解决通用场景技术难题的基础上,大华股份不断突破技术思维惯性,深入客户具体场景,进一步关注极端场景的技术痛点和千行百业场景化技术难题,结合创新方法探索更极致的技术创新。
在高速道路,由于夜间缺少光源,恶劣情况下环境亮度在10⁻²cd/m²数量级,而车辆远光灯亮度则可以达到10⁴cd/m²的数量级。巨大能量反差下,传统摄像机画面中远光灯会大面积能量溢出,路面或车身信息会被淹没在巨大能量噪声下。
大华股份基于TRIZ、六西格玛设计等创新方法,分析求解高速极低照环境、强逆光干扰下的道路及车辆数据获取率低的行业性技术难题,创新研发强逆光锐捕技术(又名"逆光猎影技术"),实现对远光灯高能量区画面影响度压制力提升10倍以上,对特定光谱能量进一步压制,微弱信号车身及路面等亮度显著提升。项目优化主要围绕三个核心问题,持续探索极致创新。
强光源抑制,杜绝画面过曝
高速道路的视频管理中,管理人员既希望压制强远光灯的信号干扰避免画面过曝,又希望提亮暗区微弱信号,提升获取路面信息的有效性,两者存在矛盾关系,在技术实现上始终存在许多难题。
项目团队深入客户实际场景,结合TRIZ创新方法空间分离法,基于光学融合方案,在阻挡远光灯等过量光能量进入设备图像传感器的同时,保证路面、路侧、车身等微弱信号亮度尽可能多地进入传感器。
但能量压制过程会大幅增加反射光,进而干扰画面。项目团队继续探索求解,在镜片中植入吸收型微纳粒子以吸收反射光,降低镜片优化带来的反射光影响。同时,项目融合40个发明原理中的【No3.局部质量】及【No17.空间维数变化】原理,对图像技术处理方案进行优化,对不同区进行不同程度的亮度增强和压制,进一步降低反射光对画面的影响。
子系统镜头优化,防止杂光"鬼影"干扰
为提升画面分辨率,摄像机镜头结构及制造工艺往往非常复杂,由此带来大量杂光"鬼影"。强逆光锐捕技术采用多镜片层叠合技术代替复杂结构,减少空气与玻璃界面带来的反射,提升成像质量。运用群组裁剪技术结合智能算法,简化子系统镜头结构,同时利用算法弥补简化后带来的分辨率降低问题。
保障图像动态范围,兼顾画面亮暗平衡
强逆光锐捕技术针对夜晚高速极端环境,定义开发配套智能化图像处理计算方法,增加最强值和最弱值的分别处理和补偿,同时基于Gamma反馈自动调节,结合分区差异化处理,最终实现亮暗区域差异化的图像亮度补偿和调整,达到更优图像效果。
目前,强逆光锐捕技术已产业化应用于大华"熠臻"系列球机,助力极端暗环境下、强光干扰下场景的有效监测,提升数据质量,有效实现道路安全隐患、交通流量等的提前预警,助力高速公路数智化升级。
大华“熠臻”系列球机
大华股份始终坚持技术创新,注重创新投入,也注重培养员工创新能力。自2017年起,大华连续举办8期TRIZ训练营,培养了创新工程师300余名,同时,结合创新大会赛事舞台,完成项目实践2000余项。通过创新方法持续突破经验框架,探寻创新灵感,让创新更加有机化,提升创新效率,让技术更快进入产品、更快赋能场景,推动科技平权,实现价值普惠。
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