徐斌

在2013年安博會，宇視展示了全系列自研機芯。近年來，宇視從公司各領(lǐng)域抽調(diào)精兵強將，成立了獨立的機芯開發(fā)團(tuán)隊。在機芯的結(jié)構(gòu)、光學(xué)、圖像、量產(chǎn)等領(lǐng)域取得了重大突破，在機芯產(chǎn)品的研發(fā)上取得了不少成果，并成功推出了系列化的高品質(zhì)高清機芯產(chǎn)品。

在視頻監(jiān)控領(lǐng)域，球機以其360°全方位視野、可快速變倍調(diào)整視野遠(yuǎn)近的特點，一直占據(jù)著攝像機產(chǎn)品的重要地位。而作為球機的“眼睛”——機芯（一體機）的研發(fā)，因其加工工藝要求極高、對焦算法復(fù)雜等因素，長期以來一直掌握在日韓等國際友商手中。

在模擬時代，早期索尼機芯以其穩(wěn)定可靠的品質(zhì)一枝獨秀，占據(jù)了模擬機芯的大部分市場份額，這種局面造成機芯成本居高不下。隨著國內(nèi)安防行業(yè)的蓬勃發(fā)展，對機芯的需求量越來越大，國內(nèi)部分企業(yè)開始涉足模擬機芯的研發(fā)，在機芯鏡頭、對焦芯片等領(lǐng)域都有了一些突破，并推出了不少低成本的模擬機芯，占據(jù)一定的中低端模擬球機市場。

到了高清時代，對機芯成像要求大大提高，從而對機芯的設(shè)計精度、加工精度、對焦效果等方面提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在這一輪模擬到高清的技術(shù)升級中，日立機芯占得先機，推出了系列的高清機芯，索尼緊追其后。歷史驚人地相似，模擬時代機芯的發(fā)展又在高清機芯上重演。在早期的高清機芯市場，日立、索尼以絕對優(yōu)勢占領(lǐng)著中高端球機絕大多數(shù)份額。然而，一方面，大的安防設(shè)備廠商不愿核心器件一直受制于國際友商，在機芯領(lǐng)域大規(guī)模投入；另一方面，國內(nèi)的模擬機芯廠商也不斷在高清機芯的研發(fā)上發(fā)力。這兩方面的合力，經(jīng)過幾年的發(fā)展，國內(nèi)高清機芯產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，國內(nèi)的高清機芯出現(xiàn)了百花齊放的局面。然而，由于高清機芯的精度要求較高，在精度保證、批量一致性方面，目前國內(nèi)絕大多數(shù)廠商還存在不足。

說到精度要求，我們舉一個數(shù)據(jù)來說明。鏡頭有一根主光軸，需要與sensor板（感光器件）所在平面垂直，否則sensor板所在平面無法與鏡頭的焦平面重合，會導(dǎo)致部分圖像清晰部分圖像模糊的情況。在模擬機芯時代，因圖像解像力本身不高，這個問題并不突出。在高清機芯上，我們對于這個垂直的精度要求是誤差在±8’。具體怎么理解呢？就是要求鏡頭主光軸與sensor板所在平面的法線之間的夾角誤差在±8’以內(nèi)。舉個形象的例子，大家都知道，一個圓是360°，而每1°又分為60’。將一個圓平均分成2700（360x60/8）份，每一份的圓心角角度就是8’，這就是高清機芯加工時垂直方向的精度要求！這還僅僅是一個維度上的，在一個三維空間中要達(dá)到精確定位更是非常復(fù)雜。所謂知易行難，就好比造原子彈，核物理的知識大家都明白，但能夠真正造出原子彈的寥寥無幾。

由于上述原因，國內(nèi)能夠推出高品質(zhì)高清機芯的廠商并不多。機芯作為球機的核心部件，如果完全依賴進(jìn)口，必然導(dǎo)致整機成本居高不下，技術(shù)更新較慢，解決問題周期較長，這也間接導(dǎo)致客戶部署視頻監(jiān)控系統(tǒng)的商務(wù)成本、維護(hù)成本的大幅上升。宇視科技一直致力于為客戶創(chuàng)造卓越品質(zhì)、高性價比、低維護(hù)成本的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這也是宇視投入較多資源進(jìn)行機芯領(lǐng)域研發(fā)的原動力。

在光學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，成立了專業(yè)的光學(xué)開發(fā)、測試部門與結(jié)構(gòu)、裝備開發(fā)平臺。通過光學(xué)、結(jié)構(gòu)、裝備、圖像處理等相關(guān)部門的通力協(xié)作，成功推出了擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的調(diào)校平臺。經(jīng)過驗證測試，該平臺的調(diào)校精度在上文所述的設(shè)計要求精度的數(shù)倍以上！在與機芯鏡頭廠商合作的過程中，經(jīng)由宇視調(diào)校平臺測試出的的鏡頭數(shù)據(jù)得到鏡頭廠商甚至是國際廠商的認(rèn)可，目前，該技術(shù)在國際上處于先進(jìn)水平。舉個例子說明：在實際開發(fā)過程中，我們對某友商的鏡頭規(guī)格書的某方面提出質(zhì)疑，經(jīng)過充分地分析判斷并進(jìn)行測試驗證，提供的報告等到友商的認(rèn)可，這樣的事情發(fā)生過不止一次。現(xiàn)在，我們與鏡頭友商的交流中顯得更加自信從容，我們的能力，也贏得了鏡頭廠商的尊重。

精度要求只是機芯開發(fā)所要求的“硬功”，到達(dá)這個地步只能說具備了開發(fā)機芯的硬件基礎(chǔ)，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。除了“硬功”之外，“軟功”也非常重要。除了硬件團(tuán)隊，宇視還有一支強大的軟件開發(fā)團(tuán)隊，負(fù)責(zé)產(chǎn)品的軟件開發(fā)、圖像信號處理、整機調(diào)測，來保障宇視機芯在軟、硬方面“兩手抓、兩手都要硬”。

在機芯圖像信號處理方面，宇視科技從進(jìn)入攝像機領(lǐng)域就開始持續(xù)、大規(guī)模的投入。先后建立了業(yè)內(nèi)先進(jìn)的圖像測試實驗室、專業(yè)的圖像信號處理部門及調(diào)測部門。在圖像處理的“3A”（AE自動曝光、AF自動對焦、AWB自動白平衡）領(lǐng)域都有著深厚的積累和獨到的見解。在今年第八屆『全球數(shù)字安防應(yīng)用論壇——中國（GDSF China）』各安防廠商攝像機的同臺競技中，宇視攝像機在三站取得完勝。在圖像調(diào)測方面，宇視科技成立獨立的圖像優(yōu)化、測試團(tuán)隊，對從部件（如鏡頭、sensor成像）到機芯整體進(jìn)行詳盡的評測。在鏡頭評測方面，測試團(tuán)隊結(jié)合主客觀兩個維度，設(shè)計出一套綜合的圖像評估系統(tǒng)，既解決了圖像主觀性強難以評價的問題，又對部分項目提取出量化標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計出測試用例進(jìn)行客觀量化評價。在與鏡頭廠商合作的過程中，宇視科技出具的鏡頭測試報告全面、客觀地反映了鏡頭的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題并能夠提出改進(jìn)建議。在這種相互交流、相互促進(jìn)的合作中實現(xiàn)與鏡頭廠商的共贏！除了器部件的選型測試，圖像調(diào)測團(tuán)隊還對機芯整體的圖像效果做最終的優(yōu)化、把關(guān)。通過對實際使用場景的細(xì)化定義，對每個細(xì)化后的場景的不同特點（如光照、色溫等）進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，提供多種圖像參數(shù)與一套復(fù)雜的算法，使產(chǎn)品在不同場景均能呈現(xiàn)出最佳效果。除了圖像效果，機芯的對焦算法也非常關(guān)鍵。宇視在對焦算法方面長期積累，在對焦的速度、穩(wěn)定性、跟隨效果上都取得了較大進(jìn)展。在算法的調(diào)優(yōu)上，我們針對不同場景做適應(yīng)性調(diào)優(yōu)，對算法內(nèi)在邏輯進(jìn)行分析抽象，完善機芯在不同場景的對焦表現(xiàn)，這與一般廠商只進(jìn)行特定場景調(diào)優(yōu)有較大不同，能夠大大提高算法的適應(yīng)性、穩(wěn)定性。

在宇視內(nèi)部，機芯的項目代號叫“PUMA”（美洲獅），這個名字源于我們對機芯“精準(zhǔn)、迅捷”的期望和要求，而貓科動物夜間炯炯發(fā)亮的眼睛，則象征著宇視機芯卓越的夜視品質(zhì)?！癙UMA”的名字，凝聚了宇視對自己、對客戶的承諾！宇視通過推出自主研發(fā)的高清機芯，極大降低了客戶部署視頻監(jiān)控的系統(tǒng)成本，同時在系統(tǒng)維護(hù)、需求響應(yīng)等方面也有了較大的改善。

隨著安防向智能化方向發(fā)展，對圖像清晰度、對焦智能化、視頻處理智能化方面的要求也越來越高。在這些領(lǐng)域上，宇視科技將一如既往，不斷追求，全力打造“宇視之‘芯’”，給客戶和合作伙伴呈現(xiàn)一個便捷、智能的監(jiān)控系統(tǒng)。