多視圖
相機在提供強大視覺感知能力的同時,也帶來了無法想像的重大能耗挑戰。以下是解決多視角攝影機功耗問題的一些有效解決方案:
硬體優化
低功耗元件選擇:在相機光學方面,選擇低功耗的鏡頭驅動馬達。新的步進馬達技術可以以更低的能耗實現精確的焦距調節和光圈控制。對於影像感測器,優先考慮低暗電流和高量子效率的CM感測器,例如一些背照式CMOS感測器,這樣可以保證影像質量,同時減少感測器的運作。
智慧電源管理晶片:整合式智慧電源管理晶片,可根據多視角攝影機的不同工作模式(如待機、影像擷取、資料傳輸)動態分配功率。例如,當攝影機處於待機模式時,它會自動切斷不需要的攝影機的電源,只為用於喚醒監控的電路保留電源;在影像擷取階段,根據光線狀況合理調整相機的供電電壓和電流,確保每台相機以最優的功耗捕捉高品質的影像。
動態調整策略
自適應幀率:根據場景變化程度動態調整相機的幀率。當場景相對靜止時,例如夜間無人倉庫,將攝影機的幀率降低到每秒1-5幀,以減少資料擷取和處理,從而降低功耗;當偵測到運動或突然的環境變化時,快速將幀速率提高到最高,以確保捕捉關鍵資訊。
解析度按需切換:同樣,根據實際需要切換相機的解析度。對於只需要一般情境資訊的區域,採用低解析度模式,例如一些多視點安防攝影機採用低解析度進行全景監控,節省資料傳輸和處理能力;對於重點關注區域,例如入口和出口或關鍵設備周圍,切換到高解析度模式以確保詳細成像。
演算法節能輔助
目標偵測驅動擷取:使用先進的目標演算法,例如基於深度學習的YOLO或Faster R-CNN,對場景進行預先掃描。僅當感興趣的目標(如行人、車輛或異常物體)進入監控區域時才啟動全功率模式,進行高清、高速影像擷取;如果未偵測到目標,則保持低功耗待機或低效能運作以節省能源。
背景建模與差分:建立場景的背景模型並即時進行差分,快速判斷場景是否有變化。如果差異表明場景穩定,即沒有新的物體或明顯的運動,則可以降低攝影機的操作強度,包括減少照明(如果有)、降低幀率等,以達到節能的目的。
熱管理和能耗平衡
先進的散熱設計:透過採用熱量、熱管和風扇的組合來優化多攝影機設備的熱管理結構。一方面,高效的散熱可以確保相機組件在適當的溫度下運作,從而保持穩定性和高效能。防止因過熱導致的性能下降而導致額外的能源消耗,例如高溫下影像感測器的雜訊增加和靈敏度降低。另一方面,透過根據內部溫度感測器回饋智慧控製冷卻風扇的轉速和開關策略,我們可以在確保散熱的同時最大限度地減少風扇的能耗。這實現了熱管理和能源消耗之間的平衡。
透過在硬體、軟體和演算法層面整合各種解決方案,我們可以大幅降低多攝影機設備的能耗,延長其運行時間或減少對外部電源的需求,從而增強其在各個領域的實用性和成本效益。