Junge Kreativität: Staub und Rauch in Smartkameras entfernen

Eine Gruppe von Studenten hat eine Antibeschlag-Hardware für intelligente Kameras entwickelt und trägt damit zur Verkehrssicherheit bei.

Bei schlechten Wetterbedingungen wie Nebel und Staub können die aufgenommenen Bilder unscharf und undeutlich sein, was die Sicht einschränkt und die Identifizierung von Objekten erschwert. Dies führt jedes Jahr zu zahlreichen Unfällen. Daher besteht ein hoher Bedarf an effektiven Lösungen zur Verbesserung der Bildqualität und der Sichtbarkeit bei widrigen Wetterbedingungen. Aus diesem Grund entwickelte die Studierendengruppe die Idee eines Hardware-Designprojekts zur Beseitigung von „Nebel“ in Bildern von Smart-Kameras.

Nhóm sinh viên cùng giảng viên hướng dẫn (bìa phải) nhận giải trong cuộc thi — *Eine Gruppe von Studenten und ihr Dozent (rechte Titelseite) erhielten den Preis im Wettbewerb.*

Das Projekt wurde von vier Studenten der Technischen Universität Ho-Chi-Minh-Stadt entwickelt: Nguyen Huy Hoang, Phan Minh Nhat, Tran Tuan Kiet und Pham Nguyen Hoang Hai. Nach der Ideenfindung benötigte die Gruppe etwa sechs Monate für die Fertigstellung des Produkts. Das Projekt gewann 2023 den zweiten Preis beim ersten Wettbewerb „Smart City Microcircuit Design“. Huy Hoang erklärte: „Das Produkt kann als Grundlage für KI-Anwendungen in der Objekterkennung dienen. Die Nebelentfernungsanwendung trägt zur Datenbereinigung, Bildqualitätsverbesserung und Rauschunterdrückung bei. Dies erhöht die Genauigkeit von KI-Modellen.“ Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden der Bildverbesserung ist die Dunkelkanalmethode weniger effektiv, da sie die Anpassung grundlegender Bildparameter wie Helligkeit, Kontrast und Farbsättigung erfordert. Sie ermöglicht einen tiefergehenden Eingriff durch die Annahme und Neuzuordnung des Objektfelds im Bild. Dadurch wird die Bildqualität deutlich verbessert, und die Verarbeitungsleistung sowie der Energieverbrauch sind im Vergleich zu Methoden mit maschinellem Lernen und Deep Learning angemessen.

Kết quả thiết kế và mô phỏng của sản phẩm — *Produktdesign und Simulationsergebnisse*

Huy Hoang erläuterte den Implementierungsprozess: „Zunächst suchte die Gruppe nach einem geeigneten Entnebelungsalgorithmus. Wir entschieden uns für Dark Channel Prior, da dieser Algorithmus kurze Ausführungszeiten und eine relativ hohe Effizienz gewährleistet. Anschließend vervollständigte die Gruppe den Code mithilfe der Vitis HLS-Bibliothek von Xilinx, um Vitis HLS zu verwenden, das in Verilog konvertiert werden kann. Die Xilinx-Funktion unterstützte uns auch bei der Initialisierung von Generate, um ein Testbench-Testset zu erstellen und so die korrekte Ausführung des Codes in der neuen Sprache sicherzustellen. Abschließend nutzte die Gruppe das Tool von Synopsys, um den Chip fertigzustellen. Nach Schulungen und Anleitungen von Mitarbeitern von Sunedu und ADT konnten wir das Projekt erfolgreich umsetzen.“ Truong Huu Ly, stellvertretender Direktor des Forschungs- und Entwicklungszentrums im Ho-Chi-Minh-Stadt High-Tech-Park, bewertete die Machbarkeit des Projekts und erklärte, dass das Modell der Gruppe derzeit großes Interesse bei Unternehmen weckt, insbesondere bei der Truong Hai Auto Corporation. Herr Ly fügte hinzu, dass das Projekt bei weiterer Entwicklung großes Potenzial berge. Beispielsweise erkennt und erfasst das Kamerasystem des Unternehmens bei Fahrten im Nebel die Umgebung, ohne dass man von außen hin beobachten kann. Eine Software, die die Informationen auf der Windschutzscheibe anzeigt, erleichtert die Beobachtung, da man nicht direkt hinschauen muss. Die Entwicklung auf einem kleinen Bildschirm wie dem aktuellen würde den Fahrer jedoch ablenken. „Dieses Projekt birgt generell großes Entwicklungspotenzial, insbesondere in der Automobilindustrie“, betonte Herr Ly. Huy Hoang fügte hinzu, dass das Unternehmen in naher Zukunft die Integration in einen ASIC-Block anstrebt, um das System wie eine Autokamera in die Kamera einbauen zu können. So kann der Fahrer das Bild überwachen und seine Sicherheit im Straßenverkehr gewährleisten. Darüber hinaus plant das Unternehmen die Entwicklung einer Hardware, die Bilder von Überwachungskameras unter extremen Wetterbedingungen filtert. Dies trägt zu mehr öffentlicher Ordnung und Sicherheit bei.

Thai Phuc - Thanhnien.vn

Quelle: https://thanhnien.vn/sang-tao-tre-khu-khoi-bui-trong-camera-thong-minh-185240521180837248.htm