低光污染车辆卡口技术有了新发展

□ 文 /向南

日前，科达重磅发布全新一代低光污染车辆卡口产品——AI超微光卡口。该产品能够在夜间微光条件下抓拍清晰的车辆及车内司乘人员照片，从源头解决光污染问题。科达采用独创AI深度学习低照度增强算法技术的新一代AI超微光卡口摄像机，将在小场景道路卡口实际应用中大有作为，它代表着一种新的技术应用趋势。并且，随着相关技术的不断迭代和演进，这类产品的应用场景将不断得到延展和深化。

▲科达AI超微光卡口夜间补光实拍

▲科达AI超微光卡口抓拍图片

为什么需要低光污染型卡口？

随着各种基础设施的建设，光污染已经上升为一种亟需要解决的环境问题。光污染泛指影响自然环境，对人类正常生活、工作、休息和娱乐带来不利影响，损害人们观察物体的能力，引起人体不舒适感和损害人体健康的各种光。

在视频监控领域，光污染的问题也较为常见。例如在传统的道路卡口系统建设中，由于受成像技术的局限性，系统要在光线暗的条件下看清车内司乘人员，普遍做法是配备高强度的爆闪灯进行补光，于是在一些城市的路口“爆闪灯”是非常常见的，这其实也就是所谓的“光污染”，尤其是在一些照明效果不佳的道路卡口，会出现连续不断的“爆闪灯”。

光污染问题已逐步演变为城市“通病”，很多城市居民对此反映强烈，要求降低光污染的呼声越来越高。比如苏州，在近日“电警、车辆卡口补光灯使用标准化建设座谈会”上，苏州市政协委员王卫成从实际案例出发，代表苏州市民强烈呼吁公安交管部门与相关厂商共同努力，尽快解决老百姓普遍关注的光污染问题。

科达AI超微光卡口，采用独创的人工智能低照度增强算法，提升摄像机的夜间成像效果。夜间只需一个低照度的LED定向补光灯，在驾驶人及周围居民基本无感知的补光条件下，实现车内人脸的高清抓拍。

对驾驶人而言，在黑暗环境下，频闪灯或常亮灯的部署不当，极易导致短暂致盲，影响道路驾驶安全。从上述视频可以看到，采用科达AI超微光卡口后，当驾驶人驾车正面经过卡口24米处时，实际上卡口已经开始工作，但驾驶人感知微弱。

对周边居民而言，由于科达AI超微光卡口对补光条件依赖度很低，灯的亮度非常弱，补光能量很小，当卡口工作时基本无感知，光污染扰民问题得到大幅缓解。

对公安实战而言，因科达AI超微光卡口采用深度学习低照度增强算法，即使在这样的补光条件下，仍然能够清晰呈现车内人脸与驾驶行为，且无偏色，实现全天候车辆、人员信息的精准采集。

由于成像技术的局限性，传统卡口要能看清车内司乘人员，普遍做法是配备高强度的爆闪灯进行补光，这样就不可避免的带来了越来越普遍的光污染问题。卡口点位越多，补光灯越多，光污染也就越严重。尤其是夜间，长期的光污染不仅影响道路周边居民的日常生活，还直接威胁着交通参与者的驾驶安全。

目前市面上的“环保”卡口能否解决光污染问题？

近年来，市场上出现了一批主打“环保”概念的卡口产品，这类产品采用红外爆闪+暖光LED补光相结合的方案，虽然解决了晚上白光爆闪的光污染问题，但仍存在以下几个问题：

第一，汽车前档玻璃贴膜针对红外光透光率较差，有些车辆会因为贴膜导致无法抓拍到清晰的人脸照片。

同一地点，右车采用高红外阻隔的前挡风玻璃贴膜，导致无法看清驾驶人脸部。

第二，车内人员如穿戴特殊红外反光材料做成的衣服、饰品，会引起抓拍照片的色彩还原失真，导致抓拍照片失去举证的合法性。

同一车内的同一驾驶员，在红外光表现下，黑色衣服变成了白色。

第三，为了获得色彩还原效果，导致对频闪补光灯的依赖仍然较高，灯的亮度在夜间仍然较强，光污染问题仍然较为明显。

▲“环保型卡口”夜间补光灯依然很亮

如何做到真正的低光污染？

与业内当前普遍的做法不同，科达AI超微光卡口创新性的采用了自主研发的深度学习低照度增强算法，在解决光污染问题上迈出了重要一步。

该算法对夜间低照情况下车辆卡口的图像抓拍问题进行了数学建模，设计了一个端到端的深度学习模型。在低照环境下，该模型跳过了传统意义的摄像机ISP成像方式，通过对大量卡口抓拍图片的学习，直接对传感器输入数据进行图像恢复，大幅减少了卡口对补光灯的依赖，在提升图像亮度的同时，充分还原物体颜色与纹理等细节信息。该算法不仅大幅度提升了人眼对抓拍图像的主观体验，也为后续的诸多智能算法，如车辆特征分析、驾乘人员分析等，打下了坚实的基础。

结束语

独创性的采用AI低照度深度学习算法，从前端传感器入手，对成像前的裸数据进行修复和处理，打破了从硬件及后期图像处理的传统做法。只需要配合定制化的低照度LED补光灯，可以真正在低光污染的条件下达到黑光或超星光产品成像效果，增强公安和交警人员的业务实战能力，同时，提升驾驶员和周边居民的主观体验。