
作者:电子创新网张国斌
近年来,随着人工智能技术的进步、硬件性能的提升以及应用场景的拓展,AI ISP越来越受到青睐,AI ISP(人工智能图像信号处理器)是一种结合了人工智能(AI)技术的图像信号处理器(ISP)。它通过深度学习算法和硬件加速技术,对图像信号进行处理和优化,以提升图像质量、增强视觉效果并实现智能化的图像处理功能。
与主要依赖固定的算法和参数设置,对图像白平衡调整、色彩校正、降噪固定处理的传统ISP相比,AI ISP结合了深度学习算法,能够根据不同的场景和用户需求自动调整处理策略。而且具备自学习能力,可以通过不断积累数据优化处理效果。此外,AI ISP还支持更复杂的图像处理任务,如物体识别、场景分割、智能追踪等。
目前,智能手机、教育平板、安防以及汽车等领域对AI ISP有迫切的需求,多家本土厂商杀入这个领域,4月21日,在电子创新网贸泽电子芯英雄联盟直播间,国科微电子(Goke Microelectronics)正式推出自研AI ISP引擎品牌——圆鸮。
这标志着国科微在人工智能与图像处理技术结合方面迈出关键一步,为安防、低空经济、消费电子、工业互联网等行业带来更加先进的智慧视觉处理芯片及解决方案。
国科微智慧视觉产品线高级市场经理潘雨在直播中表示国科微AI ISP以圆鸮命名,源于我国古代对猫头鹰一类鸟的统称“鸮”。猫头鹰拥有一双前视的大眼睛,形成独特的“大圆脸”,因其萌态被昵称为“圆鸮”。圆鸮拥有出色的夜视能力和敏锐的洞察力,呼应国科微自研新一代AI ISP引擎在暗光增强、细节捕捉等方面的核心技术优势。他表示国科微圆鸮AI ISP在降噪、多光谱融合、防抖与拼接等技术方面实现了全方位的支持与性能提升,带来更加优异的黑光全彩效果与高质量成像。
1、从传统ISP到AI ISP:开启智能视觉进阶之路
我们知道,传统ISP主要依靠固定算法(如白平衡、降噪、高动态范围处理HDR等)来优化图像质量,但随着智能设备对画质和功能的要求不断提升,传统方法逐渐遇到了瓶颈。国科微顺应这一趋势,将深度学习与图像处理相结合,以圆鸮AI ISP开启了ISP进阶新篇章。
据他介绍,“圆鸮AI ISP”具备六大关键技术特性:
超感光降噪:通过AI算法有效分离图像信号与噪声,提升约8db的信噪比,特别适合暗光、夜拍环境。
多光谱融合:结合可见光与红外信息,即使在无光环境中也能还原清晰图像,避免光污染。
超级广角拼接:通过多摄像头图像的智能融合,展现超大视野,减少畸变与拼接痕迹。
防抖处理:结合电子防抖和数字防抖算法,有效应对摄像头移动带来的图像抖动,提升视频稳定性。
快速对焦(PDAF):实现毫秒级焦点锁定,广泛应用于直播、安防、无人机等领域。
RGBIR融合:支持可见光与红外信号同步采集,特别适用于智能座舱(DMS/OMS)和夜视应用。
这些特性让圆鸮AI ISP在夜拍、暗光成像、快速动态捕捉、低延迟处理等方面远超传统ISP,广泛应用于智能手机、安防监控、车载视觉、智能家居、医疗影像、无人机等领域。
据潘雨介绍,国科微目前已经量产发布两款产品分别是GK7606V1与GK7206V1,其中,GK7606V1属于高性能产品,而GK7206V1属于普惠性产品,两款产品参数和特点如下:
GK7606V1
搭载双核Arm Cortex-A55处理器+MCU。
内置2.5TOPS NPU,支持复杂AI推理。
支持4K 45fps视频编解码(H.264/H.265)。
集成圆鸮AI ISP,实现卓越的暗光成像和低噪声视频处理。
广泛适用于高端安防摄像头、行车记录仪、工业视觉等场景。
GK7206V1
针对普及型市场推出,主打轻量化与低功耗。
配置双核A7处理器,内置ET级别小型NPU。
支持600万像素、5帧速率的高效ISP处理。
内置64MB至256MB不同容量的内存,满足灵活应用需求。
适合智能家居、低功耗AI摄像头、智慧城市等大规模部署场景。
通过高端与普惠性型产品的双线布局,国科微实现了对不同市场需求的精准覆盖。
2、技术创新驱动未来规划
国科微ISP研发中心负责人王玺林则从防抖、降噪、拼接等方面详细分享了国科微AI ISP的技术特点和优势。
精准防抖、深度降噪、智能拼接,打造全场景智慧视觉
他表示在当前智能视觉系统迅猛发展的背景下,单纯依靠传统算法已难以满足复杂环境下对图像清晰度、稳定性和广角体验的高要求。国科微电子通过自研的圆鸮AI ISP深度融合AI技术,在防抖、降噪、拼接三个关键环节实现了全面创新和差异化提升。
1. 防抖:软硬件协同,动态稳定画面
他表示国科微AI ISP采用电子防抖(EIS)+数字防抖(DIS)的混合策略,电子防抖(EIS)通过陀螺仪等惯性传感器实时感知摄像头位移,校准画面偏移。数字防抖(DIS)无需传感器,仅依靠图像本身变化特征,推断画面移动轨迹,进行软件矫正。
结合硬件ISP加速和算法侧优化,国科微防抖处理能实现:
降低画面抖动感
保持主体稳定聚焦
保证画面边缘不裁切或畸变最小化
他总结国科微防抖技术特点是:极低延迟处理,适合高清视频流(如4K 45fps)稳定输出;广角镜头友好,即使超广角镜头轻微震动也能有效抑制;适配灵活,支持有无陀螺仪的不同终端配置,保证普及型设备也能启用防抖能力。应用场景:运动相机、行车记录仪、户外直播摄像头等。
2. 降噪(AINR):信号分离+空间自适应,暗光环境大幅提升
他表示传统ISP降噪方法(如均值滤波、中值滤波)存在细节损失、边缘模糊等问题。国科微AI ISP采用了全新AI驱动的AI NR降噪引擎,核心思路是信号噪声分离,就是基于深度学习模型,区分图像真实细节与噪声干扰;
此外采用多尺度空间自适应降噪:根据画面局部纹理特征,自适应调整降噪强度,既保留清晰度,又有效降低噪声;另外还采用时域降噪融合,多帧叠加推理,提升弱光环境下图像纯净度。
测试数据显示,应用AI NR后:
暗光条件下信噪比(SNR)提升8db以上
细节清晰度提升,低光环境下边缘锐利
视频噪点抑制能力明显优于传统2D/3D降噪
他总结国科微圆鸮AI ISP降噪特点是:端侧实时处理,无需依赖云端后处理,超低延迟;高细节保持能力,适合夜景、人像、运动场景;能源友好,通过硬件加速模块降低功耗,适合低功耗摄像产品。
应用场景:夜视安防摄像头、行车记录仪、低光环境AI视觉设备
3. 拼接(Super Wide Stitching):智能融合,超大视野无缝体验
他表示国科微AI ISP支持多摄像头输入图像智能拼接,用于超广角、全景场景,采用以下技术策略:一个是多通道同步处理,支持同时处理多路Sensor输入,保持时间轴对齐;一个是图像特征匹配就是基于AI算法提取不同摄像头画面重叠区域特征(如角点、边缘线);还有就是无缝融合与光度补偿,通过自动调整不同画面亮度、色彩一致性,避免拼接带、亮度突变;此外,在边缘裁剪与畸变校正上,通过智能校正透视变形,提升视觉连贯性。
在实际效果上,国科微拼接技术能做到:
水平视角可达180°以上,甚至实现360°环视
画面平滑过渡,极小拼接痕迹
保持边缘清晰,不因拼接而模糊变形
他总结国科微圆鸮AI ISP拼接特点是:全自动拼接,无需手动标定或复杂调整;支持单芯片端侧实时拼接输出,节省外部处理资源以及适应多种镜头模型(鱼眼、广角、畸变镜头等)。
应用场景:车载全景系统(AVM)、安防环视摄像头、VR/AR沉浸式视觉设备
潘雨表示在未来国科微将围绕AI ISP技术持续发力,布局更多前沿方向,包括:
更高效的AI降噪(AINR)与自适应动态降噪。
支持CMS(电子后视镜)等高动态场景的宽动态ISP解决方案。
支持多路图像融合,满足拼接式广角、全景视觉需求。
面向AR/VR、AI眼镜等新兴市场推出超小型、低功耗ISP方案。
强化算法生态,持续提供人脸识别、车牌识别、物体检测等丰富AI功能,赋能智能终端快速落地。
此外,国科微还将继续扩展IP积累,提升国产AI ISP芯片在全球市场的竞争力。
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