Système d’amélioration vidéo sous-marine « Zhutong » de GW-OCEAN
Zhutong Underwater Video Enhancement System
Solution d’amélioration vidéo en temps réel de bout en bout, conçue pour les conditions d’éclairage et de diffusion complexes du milieu sous-marin. Associant imagerie optique polarimétrique, réseaux d’amélioration profonde par IA et algorithmes classiques de restauration physique, elle forme une boucle complète, de l’acquisition vidéo sous-marine, du désembuage et de la suppression de la diffusion en temps réel et de la restitution des couleurs jusqu’à la diffusion en flux, l’enregistrement, la sauvegarde dans le cloud et la gestion à distance, offrant aux opérations de vision sous-marine une amélioration fiable, maîtrisable et évolutive.
Architecture d’amélioration à double moteur
- Amélioration IA de bout en bout : réseaux d’amélioration profonde intégrés — domaine fréquentiel, génératif, léger, Transformer, fusion multi-sources (5 sur la version haut de gamme / 3 sur la version standard) ; modèles stockés chiffrés et déchiffrés au chargement
- Chaîne d’algorithmes physiques : 7 opérateurs classiques — compensation du canal rouge, balance des blancs automatique (double algorithme), désembuage sous-marin par canal sombre, débruitage préservant les contours, égalisation adaptative du contraste (CLAHE), accentuation et correction colorimétrique — traités en trois étapes parallèles
- Super-résolution : modèle léger FSRCNN accéléré par TensorRT, agrandissement 2/3/4 fois
Suppression de la diffusion par polarisation
- Exploitant la différence de polarisation entre la lumière diffusée dans l’eau et la lumière réfléchie par la cible, il sépare et retire le voile de diffusion de fond à partir d’une seule image, sans les contraintes des méthodes multi-images ou à rotation manuelle
- Cinq sorties commutables en temps réel : intensité totale en couleur, degré de polarisation en fausses couleurs, angle de polarisation en fausses couleurs, image à angle unique, amélioration par suppression de la diffusion polarimétrique
- Chaîne de traitement intelligente : calcul de polarisation, estimation de la lumière de fond à gradient spatial, affinage de la transmittance, restitution des couleurs par canal et finition du contraste ; double mode rapide en temps réel et qualité maximale hors ligne, avec modèles de paramètres enregistrables et réutilisables
Entrées et sorties sur toute la chaîne
- Entrées : acquisition HDMI, caméras USB sans pilote, connexion directe par port réseau multi-sources ; compatibilité avec les flux réseau RTSP/RTMP et traitement hors ligne de fichiers vidéo locaux importés
- Sorties : un seul encodage, plusieurs usages ; encodage matériel H.264/H.265 sur toutes les plateformes (bascule automatique vers l’encodage logiciel si indisponible) ; serveur RTSP intégré prêt à diffuser, enregistrement segmenté, sauvegarde cloud WebDAV, sortie directe DRM/HDMI et aperçu en temps réel
- Amélioration en temps réel diffusée pendant l’acquisition, paramètres modifiables à chaud sans interrompre le flux ; hors ligne, amélioration par lots des vidéos archivées, avec enregistrement sans perte des données brutes de polarisation pour un rendu de qualité maximale
Gamme de produits et exploitation
- Boîtiers edge : hôte d’amélioration haut de gamme (accélération matérielle GPU/CUDA) / hôte d’amélioration standard (déploiement local basse consommation NPU/OpenCL) : Mali-G610 MC4 + NPU tricœur, puissance de calcul 6TOPS, entrée HDMI 2.0 jusqu’à 3840×2160@60FPS, double sortie HDMI 2.1, double port réseau gigabit
- Client de supervision PC (Windows) : aperçu en temps réel, réception des enregistrements, relecture et export, exploitation en un clic ; back-office d’exploitation OTA (Web) : publication centralisée des versions, autorisation des appareils, suivi des mises à jour
- Mises à jour à distance OTA centralisées et gestion des appareils ; GW-OCEAN assure l’itération produit sur tout le cycle, du déploiement à l’exploitation, et le support technique en ligne
Scénarios d’application types
- Inspection d’ouvrages sous-marins (pipelines, piles de pont, barrages, coques) ; surveillance côtière des ports et chenaux (inspection sous-marine, recherche d’affouillements, déplacement d’éléments)
- Aquaculture et observation (étangs et cages, haute mer, écloseries) ; archéologie et recherche sous-marines (fouille, localisation, relevés cartographiques des vestiges)
- Intégration et amélioration en charge utile de ROV/AUV, pour une amélioration de la vision sous-marine dans tous les scénarios, sans dépendance au réseau