Junge Kreativität: Staubentfernung in Smartkameras

Eine Gruppe von Studenten hat Antibeschlag-Hardware in intelligenten Kameras entwickelt und trägt so zur Verkehrssicherheit der Menschen bei.

Bei schlechten Wetterbedingungen wie Nebel und Staub können die aufgenommenen Bilder unscharf und unklar sein. Dies beeinträchtigt die Sicht und erschwert die Identifizierung von Objekten. Dies führt jährlich zu zahlreichen Unfällen. Daher ist die Entwicklung effektiver Lösungen zur Verbesserung der Bildqualität und der Sichtbarkeit bei rauen Wetterbedingungen besonders gefragt. Aus diesem Grund entwickelte die Studierendengruppe ein Hardware-Designprojekt zur Entfernung von „Nebel“ aus Smart-Kamera-Bildern.

Den Preis des Wettbewerbs erhielt eine Gruppe von Studierenden und ihrem Dozenten (rechtes Cover).

Thai Phuc

Der Projektträger ist eine Gruppe von vier Studierenden der Technischen Universität Ho-Chi-Minh-Stadt, darunter Nguyen Huy Hoang, Phan Minh Nhat, Tran Tuan Kiet und Pham Nguyen Hoang Hai. Nach der Idee arbeitete die Gruppe etwa sechs Monate an der Fertigstellung des Produkts. Das Projekt gewann 2023 den zweiten Preis beim ersten „Smart City Microcircuit Design“-Wettbewerb. Huy Hoang erklärte: „Das Produkt kann als Verarbeitungsgrundlage für KI-Anwendungen in der Objekterkennung verwendet werden. Die Anwendung zur Nebelentfernung trägt zur Datenbereinigung, Verbesserung der Bildqualität und Rauschunterdrückung bei. Dies verbessert die Genauigkeit von KI-Modellen.“ Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden zur Bildverbesserung ist diese Methode weniger effektiv, da grundlegende Bildparameter wie Helligkeit, Kontrast, Farbsättigung usw. angepasst werden müssen. Die Dunkelkanalmethode ermöglicht tiefere Eingriffe durch die Annahme und Neuabbildung des Objektfelds im Bild. Dadurch wird die Bildqualität deutlich verbessert und die Verarbeitungsleistung und der Stromverbrauch sind im Vergleich zu Methoden mit maschinellem Lernen und Deep Learning angemessen.

Produktdesign und Simulationsergebnisse

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Huy Hoang berichtete über den Implementierungsprozess: „Zuerst suchte die Gruppe nach einem geeigneten De-Fog-Algorithmus. 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, um ein Drittanbieter-Tool von Xilinx – Vitis HLS – zu verwenden, das in die Verilog-Sprache konvertiert werden kann. Die Xilinx-Funktion unterstützt uns auch bei der Initialisierung von Generate, um ein Testbench-Testset zu erstellen und sicherzustellen, dass der Code der Gruppe nach der Konvertierung in die neue Sprache korrekt ausgeführt wird. Abschließend nutzte die Gruppe das Tool von Synopsys, um den Chip fertigzustellen. Nach Schulung und Anleitung durch Mitarbeiter von Sunedu und ADT konnten wir das Projekt umsetzen.“ Master Truong Huu Ly, stellvertretender Direktor des Forschungs- und Entwicklungszentrums des Ho-Chi-Minh-Stadt-Hightech-Parks, bewertete die Machbarkeit des Projekts und sagte, dass das Modell der Gruppe derzeit bei Unternehmen, insbesondere der Truong Hai Auto Corporation, auf großes Interesse stoße. Herr Ly betonte außerdem, dass dieses Projekt bei weiterer Entwicklung großes Potenzial habe. Wenn Sie beispielsweise im Nebel fahren und ihn nicht von außen beobachten können, erkennt und erfasst das Kamerasystem des Konzerns dies. Entwickelt man die Software so, dass sie auf der Windschutzscheibe angezeigt wird, ist die Beobachtung einfacher als der direkte Blick. Die Entwicklung auf einem kleinen Bildschirm wie dem aktuellen lenkt den Fahrer jedoch ab. „Dieses Projekt birgt großes Entwicklungspotenzial, insbesondere im Automobilbau“, betonte Herr Ly. Huy Hoang fügte hinzu, dass der Konzern in naher Zukunft versuchen werde, die Integration in einen ASIC-Block abzuschließen, sodass er wie eine Autokamera in die Kamera integriert werden kann. So kann der Fahrer das Bild überwachen und seine Sicherheit im Straßenverkehr gewährleisten. Darüber hinaus plant der Konzern, künftig Hardware zu entwickeln, die Bilder von Überwachungskameras bei extremen Wetterbedingungen filtern kann. Dadurch werden die öffentliche Ordnung und Sicherheit der Bevölkerung besser gewährleistet.

Thai Phuc - Thanhnien.vn

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