徐斌

在2013年安博會，宇視展示了全系列自研機芯。近年來，宇視從公司各領域抽調精兵強將，成立了獨立的機芯開發團隊。在機芯的結構、光學、圖像、量產等領域取得了重大突破，在機芯產品的研發上取得了不少成果，并成功推出了系列化的高品質高清機芯產品。

在視頻監控領域，球機以其360°全方位視野、可快速變倍調整視野遠近的特點，一直占據著攝像機產品的重要地位。而作為球機的“眼睛”——機芯（一體機）的研發，因其加工工藝要求極高、對焦算法復雜等因素，長期以來一直掌握在日韓等國際友商手中。

在模擬時代，早期索尼機芯以其穩定可靠的品質一枝獨秀，占據了模擬機芯的大部分市場份額，這種局面造成機芯成本居高不下。隨著國內安防行業的蓬勃發展，對機芯的需求量越來越大，國內部分企業開始涉足模擬機芯的研發，在機芯鏡頭、對焦芯片等領域都有了一些突破，并推出了不少低成本的模擬機芯，占據一定的中低端模擬球機市場。

到了高清時代，對機芯成像要求大大提高，從而對機芯的設計精度、加工精度、對焦效果等方面提出了嚴峻挑戰。在這一輪模擬到高清的技術升級中，日立機芯占得先機，推出了系列的高清機芯，索尼緊追其后。歷史驚人地相似，模擬時代機芯的發展又在高清機芯上重演。在早期的高清機芯市場，日立、索尼以絕對優勢占領著中高端球機絕大多數份額。然而，一方面，大的安防設備廠商不愿核心器件一直受制于國際友商，在機芯領域大規模投入；另一方面，國內的模擬機芯廠商也不斷在高清機芯的研發上發力。這兩方面的合力，經過幾年的發展，國內高清機芯產業鏈逐漸成熟，國內的高清機芯出現了百花齊放的局面。然而，由于高清機芯的精度要求較高，在精度保證、批量一致性方面，目前國內絕大多數廠商還存在不足。

說到精度要求，我們舉一個數據來說明。鏡頭有一根主光軸，需要與sensor板（感光器件）所在平面垂直，否則sensor板所在平面無法與鏡頭的焦平面重合，會導致部分圖像清晰部分圖像模糊的情況。在模擬機芯時代，因圖像解像力本身不高，這個問題并不突出。在高清機芯上，我們對于這個垂直的精度要求是誤差在±8’。具體怎么理解呢？就是要求鏡頭主光軸與sensor板所在平面的法線之間的夾角誤差在±8’以內。舉個形象的例子，大家都知道，一個圓是360°，而每1°又分為60’。將一個圓平均分成2700（360x60/8）份，每一份的圓心角角度就是8’，這就是高清機芯加工時垂直方向的精度要求！這還僅僅是一個維度上的，在一個三維空間中要達到精確定位更是非常復雜。所謂知易行難，就好比造原子彈，核物理的知識大家都明白，但能夠真正造出原子彈的寥寥無幾。

由于上述原因，國內能夠推出高品質高清機芯的廠商并不多。機芯作為球機的核心部件，如果完全依賴進口，必然導致整機成本居高不下，技術更新較慢，解決問題周期較長，這也間接導致客戶部署視頻監控系統的商務成本、維護成本的大幅上升。宇視科技一直致力于為客戶創造卓越品質、高性價比、低維護成本的視頻監控系統，這也是宇視投入較多資源進行機芯領域研發的原動力。

在光學與結構設計方面，成立了專業的光學開發、測試部門與結構、裝備開發平臺。通過光學、結構、裝備、圖像處理等相關部門的通力協作，成功推出了擁有完全自主知識產權的調校平臺。經過驗證測試，該平臺的調校精度在上文所述的設計要求精度的數倍以上！在與機芯鏡頭廠商合作的過程中，經由宇視調校平臺測試出的的鏡頭數據得到鏡頭廠商甚至是國際廠商的認可，目前，該技術在國際上處于先進水平。舉個例子說明：在實際開發過程中，我們對某友商的鏡頭規格書的某方面提出質疑，經過充分地分析判斷并進行測試驗證，提供的報告等到友商的認可，這樣的事情發生過不止一次。現在，我們與鏡頭友商的交流中顯得更加自信從容，我們的能力，也贏得了鏡頭廠商的尊重。

精度要求只是機芯開發所要求的“硬功”，到達這個地步只能說具備了開發機芯的硬件基礎，但這還遠遠不夠。除了“硬功”之外，“軟功”也非常重要。除了硬件團隊，宇視還有一支強大的軟件開發團隊，負責產品的軟件開發、圖像信號處理、整機調測，來保障宇視機芯在軟、硬方面“兩手抓、兩手都要硬”。

在機芯圖像信號處理方面，宇視科技從進入攝像機領域就開始持續、大規模的投入。先后建立了業內先進的圖像測試實驗室、專業的圖像信號處理部門及調測部門。在圖像處理的“3A”（AE自動曝光、AF自動對焦、AWB自動白平衡）領域都有著深厚的積累和獨到的見解。在今年第八屆『全球數字安防應用論壇——中國（GDSF China）』各安防廠商攝像機的同臺競技中，宇視攝像機在三站取得完勝。在圖像調測方面，宇視科技成立獨立的圖像優化、測試團隊，對從部件（如鏡頭、sensor成像）到機芯整體進行詳盡的評測。在鏡頭評測方面，測試團隊結合主客觀兩個維度，設計出一套綜合的圖像評估系統，既解決了圖像主觀性強難以評價的問題，又對部分項目提取出量化標準，設計出測試用例進行客觀量化評價。在與鏡頭廠商合作的過程中，宇視科技出具的鏡頭測試報告全面、客觀地反映了鏡頭的狀態，發現問題并能夠提出改進建議。在這種相互交流、相互促進的合作中實現與鏡頭廠商的共贏！除了器部件的選型測試，圖像調測團隊還對機芯整體的圖像效果做最終的優化、把關。通過對實際使用場景的細化定義，對每個細化后的場景的不同特點（如光照、色溫等）進行精細調節，提供多種圖像參數與一套復雜的算法，使產品在不同場景均能呈現出最佳效果。除了圖像效果，機芯的對焦算法也非常關鍵。宇視在對焦算法方面長期積累，在對焦的速度、穩定性、跟隨效果上都取得了較大進展。在算法的調優上，我們針對不同場景做適應性調優，對算法內在邏輯進行分析抽象，完善機芯在不同場景的對焦表現，這與一般廠商只進行特定場景調優有較大不同，能夠大大提高算法的適應性、穩定性。

在宇視內部，機芯的項目代號叫“PUMA”（美洲獅），這個名字源于我們對機芯“精準、迅捷”的期望和要求，而貓科動物夜間炯炯發亮的眼睛，則象征著宇視機芯卓越的夜視品質。“PUMA”的名字，凝聚了宇視對自己、對客戶的承諾！宇視通過推出自主研發的高清機芯，極大降低了客戶部署視頻監控的系統成本，同時在系統維護、需求響應等方面也有了較大的改善。

隨著安防向智能化方向發展，對圖像清晰度、對焦智能化、視頻處理智能化方面的要求也越來越高。在這些領域上，宇視科技將一如既往，不斷追求，全力打造“宇視之‘芯’”，給客戶和合作伙伴呈現一個便捷、智能的監控系統。