科技賦能冬奧運動，遠瞻電子帶你了解“獵豹”攝像頭
發布時間：2023-02-18 瀏覽量：681
中央廣播電視總臺歷時5年，終于研發出一款名為“獵豹”的“超高速4K軌道攝像機系統”，獵豹”攝像(xiang)機。該系統由陀螺儀軌道車和360米長的U型軌道組成，設計技術標準是25米/秒，約等于90公里/小時，在比賽中可以實時跟蹤運動員的位置，還可根據轉播需求，實現加速、減速、超越等動作，靈活捕捉比賽畫面。
4K，超高清
目前階段，4K攝像頭屬于比較前沿的高清攝像頭的，畢竟8K的數字視頻，目前還處于實驗室階段。8K意味著分辨率為7680*4320，這種視頻格式，其每幀圖像的分辨率為3300萬像素，想象一下，播放這個視頻，對GPU的加速解碼能力是多大的考驗，因此還需要配套的顯卡等設備能夠跟上發展。超高速4K軌道攝像機系統是中央廣播電視總臺歷時5年研發出來的一款特種攝像設備，專門用于冬奧會速度滑冰賽事的轉播工作。2021年3月，在“相約北京”測試賽上，“獵豹”首次亮相就驚艷無比，它具有4K高清捕捉能力，讓運動員的一舉一動均逃不出“獵豹”的眼睛。它緊跟著400米跑道上風馳電掣般飛奔的運動員們，因此傳來的電視直播畫面也極具視覺沖擊力，運動員比賽過程中竭盡全力的夸張姿態與沖線瞬間的興奮表情一覽無余，無一遺漏。
“超高速4k軌道攝像機系統”設計技術標準是更高的25米/秒，約等于90公里/小時，不僅能實時跟蹤運動員的位置，還可以根據轉播需求，實現加速、減速、超越等動作，靈活捕捉比賽畫面。
高清攝像機，出色的機器視覺
針對“獵豹”這樣一(yi)個(ge)系統，被一(yi)部(bu)分人稱(cheng)為高速(su)攝像機(ji)器(qi)人，其實無論是機(ji)器(qi)人還(huan)是設備系統，只要(yao)涉及視(shi)覺(jue)問題，都(dou)會對攝像頭(tou)提出要(yao)求。
我(wo)國在(zai)機(ji)(ji)(ji)器(qi)視覺領域起步較晚，但(dan)是近幾年，政(zheng)策傾斜(xie)、資(zi)本(ben)涌入(ru)、應用(yong)增多(duo)，讓整個(ge)機(ji)(ji)(ji)器(qi)視覺行業發展極快。相比單一的(de)(de)高(gao)清攝(she)像(xiang)頭，機(ji)(ji)(ji)器(qi)視覺還同時涉(she)及(ji)光學、機(ji)(ji)(ji)械、電(dian)子、計算(suan)機(ji)(ji)(ji)軟硬件等(deng)(deng)方面的(de)(de)技術，也(ye)涉(she)及(ji)到計算(suan)機(ji)(ji)(ji)、圖像(xiang)處理(li)、模式識別(bie)、人工智能、信(xin)號處理(li)、光機(ji)(ji)(ji)電(dian)一體化(hua)等(deng)(deng)多(duo)個(ge)領域，可(ke)以說，機(ji)(ji)(ji)器(qi)視覺是一個(ge)綜合性的(de)(de)技術，但(dan)機(ji)(ji)(ji)器(qi)識別(bie)技術的(de)(de)提高(gao)，必然也(ye)離不(bu)開精度(du)的(de)(de)提升。
機器視(shi)覺(jue)的(de)分辨率(lv)，一般可分為 256個(ge)灰(hui)度級，采集系統具有 10bit、12bit、16bit 等不同的(de)灰(hui)度級，相比較人類視(shi)覺(jue)的(de) 64個(ge)灰(hui)度級有更(geng)大的(de)優勢。
高(gao)(gao)速發(fa)展(zhan)(zhan)階段(2008-至今)：經歷(li)近十(shi)年的(de)發(fa)展(zhan)(zhan)，中國機器視覺進入(ru)了(le)(le)高(gao)(gao)速發(fa)展(zhan)(zhan)階段。隨(sui)著應(ying)用需要，目前(qian)，在機器視覺領域出現了(le)(le)許多分辨率 4Kx4K 的(de)面陣攝(she)像機和 12K 的(de)線陣攝(she)像機，通過(guo)光學鏡頭，可(ke)以觀測微(wei)米級的(de)物件，也可(ke)以觀察天體(ti)一(yi)般的(de)目標(biao)。
機器視覺的革命
機器(qi)視(shi)覺(jue)系統包括光(guang)源(yuan)照(zhao)明、鏡頭(tou)、圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)處(chu)理和(he)視(shi)覺(jue)處(chu)理組件等(deng)。其(qi)(qi)中，照(zhao)明負責照(zhao)亮要檢(jian)測的(de)零件，使其(qi)(qi)特征突(tu)出(chu)，可以讓相機清(qing)晰地看到。鏡頭(tou)采集圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)后(hou)，將(jiang)以光(guang)的(de)形式(shi)將(jiang)其(qi)(qi)傳送給傳感器(qi)。機器(qi)視(shi)覺(jue)相機將(jiang)此光(guang)轉換為數字圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)，然(ran)后(hou)發送至處(chu)理器(qi)進行分析。接(jie)下來，視(shi)覺(jue)處(chu)理包括檢(jian)查圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)和(he)提(ti)取所需信(xin)息(xi)的(de)算法，運行必要的(de)檢(jian)查并做出(chu)決定(ding)。最(zui)后(hou)，通過離散 I/O 信(xin)號或串行連(lian)接(jie)，將(jiang)數據發送到設備完成通信(xin)。
就(jiu)鏡頭(tou)來(lai)說(shuo)，它是機器(qi)視覺(jue)(jue)(jue)圖像(xiang)采集的重(zhong)要(yao)成像(xiang)部件。分辨率、對比度、景深和(he)像(xiang)差等(deng)指標對成像(xiang)質量有重(zhong)要(yao)影響。早在2019 年，全(quan)球工業(ye)鏡頭(tou)市場達到 33 億元，受制于技(ji)術(shu)積累和(he)迭代，國(guo)內市場被施(shi)耐德、富士等(deng)國(guo)外領(ling)(ling)頭(tou)企業(ye)占(zhan)領(ling)(ling)。但隨著(zhu)精密機械設(she)計、幾何光學(xue)(xue)、薄(bo)膜(mo)光學(xue)(xue)、色度學(xue)(xue)、熱(re)力學(xue)(xue)等(deng)技(ji)術(shu)不斷進(jin)步，制造過程(cheng)和(he)工藝不斷優化，中(zhong)國(guo)機器(qi)視覺(jue)(jue)(jue)也將再進(jin)一步。本次(ci)冬奧(ao)會上的全(quan)自研的攝(she)像(xiang)系統，也證明著(zhu)機器(qi)視覺(jue)(jue)(jue)領(ling)(ling)域正快速發展(zhan)。
就(jiu)機(ji)器(qi)視覺行(xing)業(ye)的(de)產(chan)業(ye)鏈來說，上游硬件部分(fen)包括(kuo)光源、鏡頭、工(gong)業(ye)相機(ji)、圖(tu)像處理(li)器(qi)、圖(tu)像采集(ji)卡；軟件部分(fen)包括(kuo)圖(tu)像處理(li)軟件和底(di)層算法。中游是設備(bei)制(zhi)造商與系統集(ji)成(cheng)(cheng)商；機(ji)器(qi)視覺下游應用包括(kuo)半(ban)導體、汽車、包裝(zhuang)、醫(yi)藥、工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人等行(xing)業(ye)。上游軟硬件共總成(cheng)(cheng)本(ben)的(de) 80%，分(fen)別占比為(wei) 45%、35%，因此，如(ru)此高的(de)成(cheng)(cheng)本(ben)占比，意味著國(guo)產(chan)的(de)攝像頭技(ji)術提升，對提高我國(guo)機(ji)器(qi)視覺的(de)競爭力和市場占有(you)率來說，有(you)著重要(yao)作用。
四川遠瞻電子成立于(yu)2009年(nian)，是(shi)一家(jia)專注弱電設計、弱電施工、弱電維(wei)保、弱電系統集成，提供專業智能(neng)建筑整(zheng)體解決方案(an)的(de)高(gao)新技(ji)術(shu)企業！公司注(zhu)冊資金5000萬，擁(yong)有20余項建筑資質及證書(shu)、110余名(ming)專業人(ren)員(yuan)、17個省市的(de)工(gong)程案(an)例，榮獲“高(gao)新技(ji)術(shu)企業”、“守(shou)合(he)同重信用”等榮譽。咨(zi)詢熱線：181 0800 0877（微信同(tong)號）。