導讀: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“穩(wěn)定器”,能夠有效克服各種抖動因素,確保監(jiān)控畫面始終保持清晰、穩(wěn)定。
拍娃追不上動態(tài)、夜景成片全是重影、車載錄像顛成“過山車視角”……在當今數(shù)字化、智能化的時代,無論是安防監(jiān)控、運動相機,還是無人機航拍、車載影像等應(yīng)用場景,清晰的視覺體驗都至關(guān)重要,用戶對影像的要求早已不止“能拍”,更要“拍得穩(wěn)”。而在這個過程中,防抖技術(shù)尤為至關(guān)重要,其扮演著舉足輕重的角色。
沒有防抖技術(shù),行不行?
在當下這個時代,影像已然滲透到生活的每一個角落。隨著科技日新月異的發(fā)展,影像設(shè)備的應(yīng)用場景不斷拓展,從日常的拍照錄像,到安防監(jiān)控守護安全,再到車載影像輔助行車安全等眾多領(lǐng)域,人們對于影像拍攝的需求愈發(fā)頻繁,內(nèi)容也更加豐富多樣,同時對成像質(zhì)量的要求也越來越高。
然而,在實際拍攝過程中,也常常遇到一些令人頭疼的狀況。想象一下,在運動跟拍時,畫面因抖動糊成“動態(tài)馬賽克”;夜晚手持設(shè)備拍照,要么畫面漆黑一片,難以看清細節(jié),要么因手部抖動出現(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干擾。例如在戶外環(huán)境下,大風天氣導致的攝像頭輕微晃動,畫面變得模糊不清,嚴重影響監(jiān)控效果等。
而這些問題的根源,其實都指向了“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“穩(wěn)定器”,能夠有效克服各種抖動因素,確保監(jiān)控畫面始終保持清晰、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。在精準識別與追蹤方面,無論是人臉識別、車牌識別還是行為分析,都需要清晰穩(wěn)定的原始圖像數(shù)據(jù)。若沒有防抖技術(shù),相關(guān)算法如同在“迷霧”中工作,準確率大幅下降。
在全天候可靠運行方面,戶外監(jiān)控設(shè)備要面對各種復雜的環(huán)境挑戰(zhàn),如強風、振動等。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)定可用的畫面。不僅如此,在減少誤報漏報方面,畫面抖動容易引發(fā)不必要的移動偵測報警(即誤報),同時也可能掩蓋真實的異常行為(即漏報),而穩(wěn)定的畫面有助于提高報警的精準度。
百花齊放,防抖方式大揭秘
為了解決抖動這一問題,行業(yè)經(jīng)過不斷探索與實踐,衍生出了多種行之有效的防抖解決方案,涵蓋光學防抖、電子防抖、AI防抖、云臺防抖等多種類型。
光學防抖(OIS)采用了一種借助鏡頭中浮動透鏡來糾正“光軸偏移”。其原理是通過鏡頭內(nèi)置的陀螺儀偵測到微小的移動情況,然后將信號傳輸至微處理器。微處理器在接收到信號后,會立即進行精確計算需要補償?shù)奈灰屏侩S后,通過補償鏡片組,根據(jù)鏡頭的抖動方向及位移量加以補償,進而有效地克服因相機的振動產(chǎn)生的影像模糊。
目前,光學防抖(OIS)的主要實現(xiàn)方案包括鏡頭防抖和傳感器(或稱感光元件)防抖兩大類型。從性能表現(xiàn)來看,光學防抖具有對圖像質(zhì)量無損傷的優(yōu)點,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)備重量和復雜性,成本也比較高。
電子防抖(EIS)則是通過在數(shù)字信號層面對視頻畫面進行處理和補償來實現(xiàn)防抖的。具體而言,它借助軟件算法來分析畫面中的抖動信息,然后對畫面進行裁剪和移位,以此來抵消抖動,進而獲得更為穩(wěn)定的畫面呈現(xiàn)效果。該方案的優(yōu)勢在于其成本相對低廉,對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,由于需要通過裁剪部分圖像邊緣來實現(xiàn)補償,這會導致畫面的分辨率和清晰度有所下降。
而AI防抖技術(shù)則是一種融合了人工智能算法與硬件協(xié)同的先進防抖技術(shù)。它通過人工智能算法對拍攝設(shè)備抖動導致的畫面偏移進行修正,能夠顯著提升動態(tài)影像的穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)光學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、手持晃動等多種復雜抖動場景,解決了傳統(tǒng)防抖技術(shù)在復雜場景下效果有限的問題。
此外,行業(yè)還發(fā)展出了云臺防抖、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)各自具有獨特的特點和適用場景,在實際應(yīng)用中,會根據(jù)設(shè)備的類型、拍攝的需求和預(yù)算等因素,選擇合適的防抖方案,以達到最佳的防抖效果。
2025安博會:芯片廠商的防抖技術(shù)角逐
在剛剛過去的2025年安博會上,防抖技術(shù)無疑成為了眾多芯片企業(yè)展示的焦點,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。而這充分說明了業(yè)界對其重要性的高度共識。
國科微的DIS/EIS數(shù)字防抖技術(shù),能夠精準識別并消除高頻抖動,確保運動場景下的圖像流暢度。根據(jù)了解,國科微的防抖技術(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,該技術(shù)對廣角鏡頭具有出色的兼容性,即便在超廣角鏡頭出現(xiàn)輕微震動的情況下也能有效抑制;此外,其適配性極為靈活,支持有無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視覺芯片RV1126B,憑借其強大的性能在安博會上備受矚目。這款芯片在AI防抖性能方面實現(xiàn)了顯著提升,搭載了硬件級6-DOF數(shù)字防抖,能夠精準識別并消除高頻抖動,讓運動圖像更加流暢輸出穩(wěn)定流暢的視頻流。同時,RV1126B芯片還引入了多目AI動態(tài)拼接技術(shù),有效解決了多目拼接產(chǎn)品的畫面撕裂問題,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蠓秶鷪鼍氨O(jiān)測的需求。
全志科技在安博會上以“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視覺領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)成果與產(chǎn)品解決方案。針對運動視覺場景,全志帶來了覆蓋地平線防抖、穿戴防抖、縮時防抖、航拍防抖等整套影像穩(wěn)定方案,并展示了單目魚眼校正與雙目全景拼接等核心技術(shù),為影像穿戴、手持攝影產(chǎn)品提供了卓越的端側(cè)視覺體驗。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信息進行視頻防抖處理,去除拍攝中的運動抖動提供更好的觀看體驗。
星宸科技EIS電子防抖技術(shù)通過高精度陀螺儀數(shù)據(jù)與實時算法補償,可精準抵消高頻振動與平移抖動,確保運動拍攝中畫面的流暢性與穩(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)精確地計算出終端的實時方位,視角更加平穩(wěn),可選多檔增穩(wěn),輕松應(yīng)對各種運動場景。另外新增了地平線鎖定功能,在大幅度rolling過程中也能使畫面永不傾斜。
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),未來可通過軟件升級支持混合防抖,覆蓋安防與手持運動場景,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),進一步優(yōu)化低照抖動場景下的圖像質(zhì)量。
而格科微的光學防抖封裝(OIS Package)是基于自身CIS技術(shù)優(yōu)勢所推出的一項大行程、大角度的動芯片光學防抖封裝解決方案。該方案深度融合了格科自研的動芯片光學防抖馬達、CMOS圖像傳感器及獨創(chuàng)的彈性電連接技術(shù),可實現(xiàn)大防抖角度、強驅(qū)動力和快速響應(yīng)。
寫在最后
如今,隨著科技的不斷演進與市場需求的日益多元化,防抖技術(shù)的應(yīng)用正從傳統(tǒng)安防行業(yè)逐步延伸至運動相機、無人機等消費級領(lǐng)域,市場需求持續(xù)攀升。與此同時,防抖技術(shù)本身也在實現(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)演進使得防抖效果愈發(fā)精準、高效,進而為監(jiān)控畫面的穩(wěn)定性提供了有力保障。展望未來,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)還會帶給我們更多驚喜,為各領(lǐng)域的視覺應(yīng)用帶來更為優(yōu)質(zhì)的體驗。