拍娃追不上動(dòng)態(tài)、夜景成片全是重影、車(chē)載錄像顛成“過(guò)山車(chē)視角”……在當(dāng)今數(shù)字化、智能化的時(shí)代,無(wú)論是安防監(jiān)控、運(yùn)動(dòng)相機(jī),還是無(wú)人機(jī)航拍、車(chē)載影像等應(yīng)用場(chǎng)景,清晰的視覺(jué)體驗(yàn)都至關(guān)重要,用戶對(duì)影像的要求早已不止“能拍”,更要“拍得穩(wěn)”。而在這個(gè)過(guò)程中,防抖技術(shù)尤為至關(guān)重要,其扮演著舉足輕重的角色。
沒(méi)有防抖技術(shù),行不行?
在當(dāng)下這個(gè)時(shí)代,影像已然滲透到生活的每一個(gè)角落。隨著科技日新月異的發(fā)展,影像設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展,從日常的拍照錄像,到安防監(jiān)控守護(hù)安全,再到車(chē)載影像輔助行車(chē)安全等眾多領(lǐng)域,人們對(duì)于影像拍攝的需求愈發(fā)頻繁,內(nèi)容也更加豐富多樣,同時(shí)對(duì)成像質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。
然而,在實(shí)際拍攝過(guò)程中,也常常遇到一些令人頭疼的狀況。想象一下,在運(yùn)動(dòng)跟拍時(shí),畫(huà)面因抖動(dòng)糊成“動(dòng)態(tài)馬賽克”;夜晚手持設(shè)備拍照,要么畫(huà)面漆黑一片,難以看清細(xì)節(jié),要么因手部抖動(dòng)出現(xiàn)重影;即便在安防監(jiān)控領(lǐng)域,攝像頭也常常受到各種振動(dòng)干擾。例如在戶外環(huán)境下,大風(fēng)天氣導(dǎo)致的攝像頭輕微晃動(dòng),畫(huà)面變得模糊不清,嚴(yán)重影響監(jiān)控效果等。
而這些問(wèn)題的根源,其實(shí)都指向了“防抖”這一關(guān)鍵因素。防抖作為提升成像質(zhì)量的重要一環(huán),其重要性日益顯著,它就像一個(gè)“穩(wěn)定器”,能夠有效克服各種抖動(dòng)因素,確保監(jiān)控畫(huà)面始終保持清晰、穩(wěn)定。
以安防監(jiān)控為例,防抖技術(shù)的重要性體現(xiàn)得尤為明顯。在精準(zhǔn)識(shí)別與追蹤方面,無(wú)論是人臉識(shí)別、車(chē)牌識(shí)別還是行為分析,都需要清晰穩(wěn)定的原始圖像數(shù)據(jù)。若沒(méi)有防抖技術(shù),相關(guān)算法如同在“迷霧”中工作,準(zhǔn)確率大幅下降。
在全天候可靠運(yùn)行方面,戶外監(jiān)控設(shè)備要面對(duì)各種復(fù)雜的環(huán)境挑戰(zhàn),如強(qiáng)風(fēng)、振動(dòng)等。而防抖技術(shù)能夠保證設(shè)備即便在惡劣條件下,也能輸出穩(wěn)定可用的畫(huà)面。不僅如此,在減少誤報(bào)漏報(bào)方面,畫(huà)面抖動(dòng)容易引發(fā)不必要的移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警(即誤報(bào)),同時(shí)也可能掩蓋真實(shí)的異常行為(即漏報(bào)),而穩(wěn)定的畫(huà)面有助于提高報(bào)警的精準(zhǔn)度。
百花齊放,防抖方式大揭秘
為了解決抖動(dòng)這一問(wèn)題,行業(yè)經(jīng)過(guò)不斷探索與實(shí)踐,衍生出了多種行之有效的防抖解決方案,涵蓋光學(xué)防抖、電子防抖、AI防抖、云臺(tái)防抖等多種類(lèi)型。
光學(xué)防抖(OIS)采用了一種借助鏡頭中浮動(dòng)透鏡來(lái)糾正“光軸偏移”。其原理是通過(guò)鏡頭內(nèi)置的陀螺儀偵測(cè)到微小的移動(dòng)情況,然后將信號(hào)傳輸至微處理器。微處理器在接收到信號(hào)后,會(huì)立即進(jìn)行精確計(jì)算需要補(bǔ)償?shù)奈灰屏侩S后,通過(guò)補(bǔ)償鏡片組,根據(jù)鏡頭的抖動(dòng)方向及位移量加以補(bǔ)償,進(jìn)而有效地克服因相機(jī)的振動(dòng)產(chǎn)生的影像模糊。
目前,光學(xué)防抖(OIS)的主要實(shí)現(xiàn)方案包括鏡頭防抖和傳感器(或稱感光元件)防抖兩大類(lèi)型。從性能表現(xiàn)來(lái)看,光學(xué)防抖具有對(duì)圖像質(zhì)量無(wú)損傷的優(yōu)點(diǎn),并且能夠產(chǎn)生極為顯著的防抖效果,尤其是在低光照環(huán)境條件下,其優(yōu)勢(shì)更為突出。但該技術(shù)也存在一定局限性,它增加了設(shè)備重量和復(fù)雜性,成本也比較高。
電子防抖(EIS)則是通過(guò)在數(shù)字信號(hào)層面對(duì)視頻畫(huà)面進(jìn)行處理和補(bǔ)償來(lái)實(shí)現(xiàn)防抖的。具體而言,它借助軟件算法來(lái)分析畫(huà)面中的抖動(dòng)信息,然后對(duì)畫(huà)面進(jìn)行裁剪和移位,以此來(lái)抵消抖動(dòng),進(jìn)而獲得更為穩(wěn)定的畫(huà)面呈現(xiàn)效果。該方案的優(yōu)勢(shì)在于其成本相對(duì)低廉,對(duì)硬件配置的要求不高,能夠在不額外增加成本的前提下,為設(shè)備賦予防抖能力。然而,該方案也存在一定局限性,由于需要通過(guò)裁剪部分圖像邊緣來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償,這會(huì)導(dǎo)致畫(huà)面的分辨率和清晰度有所下降。
AI防抖技術(shù)則是一種融合了人工智能算法與硬件協(xié)同的先進(jìn)防抖技術(shù)。它通過(guò)人工智能算法對(duì)拍攝設(shè)備抖動(dòng)導(dǎo)致的畫(huà)面偏移進(jìn)行修正,能夠顯著提升動(dòng)態(tài)影像的穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)光學(xué)防抖和電子防抖相比,AI防抖技術(shù)能夠更好地適應(yīng)行走、跑動(dòng)、手持晃動(dòng)等多種復(fù)雜抖動(dòng)場(chǎng)景,解決了傳統(tǒng)防抖技術(shù)在復(fù)雜場(chǎng)景下效果有限的問(wèn)題。
此外,行業(yè)還發(fā)展出了云臺(tái)防抖、物理防抖、高感光度防抖、多重防抖等多種防抖方式。這些防抖技術(shù)各自具有獨(dú)特的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景,在實(shí)際應(yīng)用中,會(huì)根據(jù)設(shè)備的類(lèi)型、拍攝的需求和預(yù)算等因素,選擇合適的防抖方案,以達(dá)到最佳的防抖效果。
2025安博會(huì):芯片廠商的防抖技術(shù)角逐
在剛剛過(guò)去的2025年安博會(huì)上,防抖技術(shù)無(wú)疑成為了眾多芯片企業(yè)展示的焦點(diǎn),各大企業(yè)紛紛亮出自己的防抖技術(shù)“法寶”,讓人目不暇接。而這充分說(shuō)明了業(yè)界對(duì)其重要性的高度共識(shí)。
國(guó)科微的DIS/EIS數(shù)字防抖技術(shù),能夠精準(zhǔn)識(shí)別并消除高頻抖動(dòng),確保運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下的圖像流暢度。根據(jù)了解,國(guó)科微的防抖技術(shù)具有極低的延遲處理,能夠高效適配高清視頻流(如4K 45fps)的穩(wěn)定輸出;同時(shí),該技術(shù)對(duì)廣角鏡頭具有出色的兼容性,即便在超廣角鏡頭出現(xiàn)輕微震動(dòng)的情況下也能有效抑制;此外,其適配性極為靈活,支持有無(wú)陀螺儀的不同終端配置,保證普及型設(shè)備也能啟用防抖能力。
瑞芯微推出的新一代AI視覺(jué)芯片RV1126B,憑借其強(qiáng)大的性能在安博會(huì)上備受矚目。這款芯片在AI防抖性能方面實(shí)現(xiàn)了顯著提升,搭載了硬件級(jí)6-DOF數(shù)字防抖,能夠精準(zhǔn)識(shí)別并消除高頻抖動(dòng),讓運(yùn)動(dòng)圖像更加流暢輸出穩(wěn)定流暢的視頻流。同時(shí),RV1126B芯片還引入了多目AI動(dòng)態(tài)拼接技術(shù),有效解決了多目拼接產(chǎn)品的畫(huà)面撕裂問(wèn)題,為用戶提供超廣角視野,滿足用戶在安防監(jiān)控、智能交通等領(lǐng)域?qū)Υ蠓秶鷪?chǎng)景監(jiān)測(cè)的需求。
全志科技在安博會(huì)上以“芯片-算法-方案-應(yīng)用”的全棧式技術(shù)供給體系,展示了其在AI視覺(jué)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)成果與產(chǎn)品解決方案。針對(duì)運(yùn)動(dòng)視覺(jué)場(chǎng)景,全志帶來(lái)了覆蓋地平線防抖、穿戴防抖、縮時(shí)防抖、航拍防抖等整套影像穩(wěn)定方案,并展示了單目魚(yú)眼校正與雙目全景拼接等核心技術(shù),為影像穿戴、手持?jǐn)z影產(chǎn)品提供了卓越的端側(cè)視覺(jué)體驗(yàn)。例如,其V881系列作為4K AI影像高集成度芯片,支持EIS防抖算法,基于Gyro/IMU信息進(jìn)行視頻防抖處理,去除拍攝中的運(yùn)動(dòng)抖動(dòng)提供更好的觀看體驗(yàn)。
星宸科技EIS電子防抖技術(shù)通過(guò)高精度陀螺儀數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)算法補(bǔ)償,可精準(zhǔn)抵消高頻振動(dòng)與平移抖動(dòng),確保運(yùn)動(dòng)拍攝中畫(huà)面的流暢性與穩(wěn)定性。EIS算法采用了業(yè)內(nèi)最新的姿態(tài)解算方法,能夠在毫秒內(nèi)精確地計(jì)算出終端的實(shí)時(shí)方位,視角更加平穩(wěn),可選多檔增穩(wěn),輕松應(yīng)對(duì)各種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景。另外新增了地平線鎖定功能,在大幅度rolling過(guò)程中也能使畫(huà)面永不傾斜。
為旌科技在防抖領(lǐng)域,支持純數(shù)字與陀螺儀防抖,依托統(tǒng)一算法底層硬件架構(gòu),未來(lái)可通過(guò)軟件升級(jí)支持混合防抖,覆蓋安防與手持運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景,且結(jié)合多幀降噪算法,低照下防抖降噪效果卓越。例如,其VS839芯片集成DIS與EIS功能,防抖處理前置于ISP Pipeline的YUV降噪環(huán)節(jié),進(jìn)一步優(yōu)化低照抖動(dòng)場(chǎng)景下的圖像質(zhì)量。
而格科微的光學(xué)防抖封裝(OIS Package)是基于自身CIS技術(shù)優(yōu)勢(shì)所推出的一項(xiàng)大行程、大角度的動(dòng)芯片光學(xué)防抖封裝解決方案。該方案深度融合了格科自研的動(dòng)芯片光學(xué)防抖馬達(dá)、CMOS圖像傳感器及獨(dú)創(chuàng)的彈性電連接技術(shù),可實(shí)現(xiàn)大防抖角度、強(qiáng)驅(qū)動(dòng)力和快速響應(yīng)。
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圖源:格科微
如今,隨著科技的不斷演進(jìn)與市場(chǎng)需求的日益多元化,防抖技術(shù)的應(yīng)用正從傳統(tǒng)安防行業(yè)逐步延伸至運(yùn)動(dòng)相機(jī)、無(wú)人機(jī)等消費(fèi)級(jí)領(lǐng)域,市場(chǎng)需求持續(xù)攀升。與此同時(shí),防抖技術(shù)本身也在實(shí)現(xiàn)“升維”,從硬件防抖向算法防抖的跨越,從單一技術(shù)模式轉(zhuǎn)變?yōu)槿诤隙喾N技術(shù)的綜合方案,這種技術(shù)演進(jìn)使得防抖效果愈發(fā)精準(zhǔn)、高效,進(jìn)而為監(jiān)控畫(huà)面的穩(wěn)定性提供了有力保障。展望未來(lái),伴隨著技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與突破,我們有理由相信,防抖技術(shù)還會(huì)帶給我們更多驚喜,為各領(lǐng)域的視覺(jué)應(yīng)用帶來(lái)更為優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)。
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