提高无人驾驶汽车摄像机功能 新技术“电脑雨刷” 可移除画面雨水

苏德铭 tohtm@sph.com.sg

除了可用于无人驾驶车的摄像机,陈明辉也认为“雨刷”技术适用于监视摄像系统。

他说,新技术能提升监视摄像机在雨中的操作效率,让人们看清影像中的细节。

全球多家公司正在极力研发无人驾驶车技术,但这个技术面对一大难题——车内摄像机下雨时难以辨别雨水和实质景物,车上电脑软件也因此难以做出正确的驾驶判断。

耶鲁—新加坡国立大学学院(Yale-NUS College)电脑科学系副教授陈明辉(44岁)因此研究“电脑雨刷”,可让电脑“学会”如何辨别和移除雨水或雾霾等模糊摄像画面,最终呈现更清晰的景物。

陈明辉受访时指出,这门新技术或能用于无人驾驶车的摄像机,让这类车辆在雨中能更好地“看清”四周路况,更安全且有效地行驶。他解释说,当下雨时,摄像机捕捉的画面大体可分为雨水和背景景物两个层面,但电脑不似人类般能直接辨别。

他带领的一组北京大学研究员便尝试让电脑系统的“人工神经网络”(artificial neural network)进行“深度学习”(deep learning),克服电脑难辨雨水的问题。

他指出,深度学习可简单理解为给电脑人工神经网络提供大量数据,让电脑整理出相关的规律或信息,从而制定新的操作程序,即似电脑从数据中“学习”了新概念般。

用一万多张不同景物画面
让电脑“学会”辨别雨水

陈明辉和研究团队准备了一万多张不同景物的画面,再用电脑合成技术添加雨水的画面,让电脑人工神经网络进行数小时的分析,从两组画面中“学会”如何辨别雨水。

“经这个过程,电脑便能察觉画面中雨水的成分,之后若有其他含雨水的画面,便能通过技术处理,把属雨水的成分移除,‘还原’较清晰的背景景物。”

虽能从画面中移除雨水,但陈明辉指经处理的画面会较暗淡,因为雨水能反射光线,因此移除后会使画面稍暗。此外,由于雨水的形态太多,电脑目前还不能完全辨识及移除画面中所有雨水痕迹,有时也会‘误认’一些景物为雨水而将其移除。

他说,研究团队将进一步探究如何提告准确度和画面质量,以及如何在不同领域中应用这门技术。

除了可用于无人驾驶车的摄像机,陈明辉也认为“雨刷”技术适用于监视摄像系统。

“新技术能提升监视摄像机在雨中的操作效率,让人们看清影像中的细节。虽然人工智能和影像分析等科技能助察觉影像中的可疑人物与动作,但最终仍需要人类来确认并决定应采取什么行动,因此画面清晰度还是非常重要的。”

除了雨水,相同技术也能让电脑处理画面中的雾霾。

他也透露,目前正在和研发无人驾驶车的公司以及国防部等机构,进一步探讨如何运用和开发移除画面雨水和雾霾的技术。

陈明辉与研究团队在去年用了约八个月的时间研究这门技术,并在今年7月于美国夏威夷举办的常年电气电子工程师学会(IEEE)国际计算机视觉与模式识别会议(Conference on Computer Vision and Pattern Recognition)发表研究成果。

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注