本报讯（记者 何洁）在极低照度的黑暗环境，也可实现高清视频全彩成像；利用脸部曲面的三维表达进行人脸识别……近日，在2022英特尔杯大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题邀请赛中，由南京大学几位00后大学生设计完成的作品“夜鹰—暗光增强全彩成像”和“彩绘人脸识别”获得优异成绩。其中“夜鹰—暗光增强全彩成像”获得全国一等奖，并将作为优秀作品代表参加2022英特尔人工智能全球影响力嘉年华。
在缺少辅助光源的黑暗环境下，无论是人眼还是光学成像设备对于环境的感知能力都会大幅下降，而这也是犯罪打击、环境保护、区域安防等诸多领域的普遍难题。“经过调研，我们了解到目前的夜视技术均存在着颜色缺失、画面模糊、噪声大、需要辅助光源等一系列不足，且能成像的低照度极限一直居高不下。因此，大家就想到了能否借助人工智能深度学习，来设计一套不需要依赖辅助光源的高清全彩夜视相机。”南大电子科学与工程学院“夜鹰”团队成员蔡立本华介绍，团队自主设计构建针对性的神经网络模型，并构建庞大的数据集用于神经网络模型的有效训练，以完成较为理想的成像效果。
人眼能够分辨色彩的低照度极限是1勒克斯。1勒克斯有多亮？蔡立本华介绍，在高约2.4米的天花板上安装的小号荧光灯照射到地面的光照度约为1勒克斯。市面上绝大多数的夜视相机能达到的成像低照度极限只有0.1勒克斯，他和陈威宇、赵雨飞3名本科生完成的“夜鹰”无需辅助光源，即可实现0.001勒克斯极低照度环境下的高清视频全彩成像，大幅提升目标检测精度，让黑夜照样出彩。
团队还对算法模型进行轻量化设计，使其在嵌入式设备上实现平稳流畅运行。蔡立本华说，“夜鹰”应用场景丰富，可用于民用夜视监控安防，夜间的车辆拍摄与交通管制，矿井等地下作业的勘探，森林中保护动物的夜间追踪，以及容易受到光照破坏的文物拍摄采集等。
获得全国二等奖的“彩绘人脸识别”作品同样也是由3名本科生自主设计完成。该作品利用脸部曲面的显式三维表达进行识别，不受面部浓妆与彩绘影响，可以胜任绝大数人脸识别应用场景。
英特尔杯大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题邀请赛由教育部高等教育司和工业和信息化部人事教育司共同主办。“我们的作品选题面向真实应用场景，致力于解决实际问题。两支参赛队伍克服了多项困难，高质量完成了作品设计。”南大电子科学与工程学院老师彭成磊说。
