位置 : 首页 > 新闻动态

北大重大原始创新项目“超高速脉冲相机”亮相国家“十三五”科技创新成就展

数字视频编解码技术国家工程实验室

10月21至27日,国家“十三五”科技创新成就展在北京展览馆举行,北京大学重大原始创新项目“超高速脉冲相机”代表北京大学参展。该成果由北京大学数字视频编解码技术国家工程实验室副主任黄铁军教授牵头完成,北京大学和北大科技成果转化基金针对该成果成立了孵化企业脉冲视觉(北京)科技有限公司(以下简称“脉冲视觉公司”),开展产业化工作。

“19世纪照相术和电影发明,采用化学胶片记录静态图像和图像序列(视频),这在当时是科技进步的重大里程碑。今天的数码相机仍然固守图像和视频概念,已成为视觉技术创新的最大障碍。传统相机对于光学信息的记录方式,需要一次彻底革命。”黄铁军介绍,传统相机所拍摄的视频,其实是静止图像序列,不能有效记录光的高速变化过程,两帧图像之间部分时段信息甚至完全丢失了。

脉冲相机模拟灵长类视网膜编码原理,每个像素独立将光信号转换成比特流,准确、完整记录光的时空变化过程,推翻了沿用近两个世纪的图像和视频概念,是一项从0到1的原始创新,有望从源头重塑包括采集、表示、编码、检测、跟踪和识别在内的整个视觉信息处理体系,已获得中、美、日、韩专利授权。

目前,黄铁军团队已经研制出超高速脉冲视觉感知芯片、相机和系统,比传统视频快千倍,实现了超高速连续成像和高速目标实时检测跟踪识别。测试表明,脉冲相机能够在运营高铁上清晰拍摄对侧相对速度700公里/小时的会车高铁,采用脉冲相机拍摄北京大学6马赫高超声速风洞实验,能够清晰记录激波形成和变化过程。团队还采用脉冲神经网络开发了相应的超高速目标实时检测跟踪算法,利用笔记本电脑算力,就能实时追踪识别高速风扇叶片上的文字,并驱动激光器实时击中。据此测算,只要光学系统允许,这一系统已经能够跟踪识别所有可能的高速运动物体。

脉冲视觉技术在视觉领域颠覆图像和视频,类似移动通信领域CDMA颠覆GSM,将对视频和视觉产业重新洗牌。具备“高速、实时、智能”等特点的超高速脉冲视觉芯片和系统将在工业(高铁安全、电力巡检、高速轮机不停机监测、智能制造中的机器视觉等)、民用(智能交通、辅助驾驶、司法取证、体育判罚等)和消费电子(相机、影视媒体等)等领域都具有巨大潜力,而且有望不断创造新的应用场景,上下游相关产业也将受带动效应迎来多轮增长。

作为重大原始创新成果转化的探索,脉冲视觉“追光逐电,见所未见”的领先性能,是我国视觉信息处理技术从跟踪超越到彻底颠覆的重要标志,得到了“973计划”、国家杰出青年科学基金项目、北京市科委连续三轮科技项目、科技部创新人才推进计划“类脑视觉”创新团队项目等连续多年支持。公司创始团队来自于北京大学,长期从事视觉技术研究和芯片研发,技术水平和研究成果国际领先,核心骨干来自于业内头部企业,具有丰富的产业经验。公司创始人黄铁军从事视觉信息处理研究近30年,在视频编码标准制定、场景视频高效编码、视觉特征编码、类脑视觉等方面取得丰硕成果,曾获国家科学技术进步二等奖两次、国家技术发明二等奖一次。