一、引言

隨著智能手機攝影功能的日益強大，用戶對拍攝效果的要求也越來越高。端側AI（Edge AI）作為一種將人工智能算法直接部署在終端設備上運行的技術，在智能手機攝影中發(fā)揮著越來越重要的作用。通過算法與硬件的協(xié)同設計，端側AI能夠實現對拍攝場景的實時優(yōu)化，提升拍攝效果。

二、端側AI在智能手機攝影中的實時場景優(yōu)化原理

端側AI在智能手機攝影中的實時場景優(yōu)化主要依賴于對拍攝場景的智能識別和分析。通過內置的AI芯片和算法，手機能夠實時感知拍攝環(huán)境的光線、色彩、物體等信息，并根據這些信息對拍攝參數進行動態(tài)調整，如曝光時間、白平衡、對焦等，從而實現最佳的拍攝效果。

三、算法與硬件協(xié)同設計的關鍵作用

（一）算法優(yōu)化

算法是端側AI實現實時場景優(yōu)化的核心。先進的算法能夠更準確地識別拍攝場景，并根據場景特點進行針對性的優(yōu)化。例如，在低光環(huán)境下，算法可以自動增加曝光時間、提高ISO值，以提升畫面亮度；在拍攝人像時，算法可以進行背景虛化、美顏等處理，突出人物主體。

（二）硬件支持

硬件是端側AI算法運行的基礎。高性能的AI芯片能夠提供強大的計算能力，確保算法能夠實時、高效地運行。同時，優(yōu)質的攝像頭傳感器能夠捕捉到更清晰、更豐富的圖像信息，為算法提供更好的輸入數據。

四、具體案例分析

以驍龍8至尊版移動平臺為例，它采用了包括第二代定制的高通Oryon CPU、全新切片架構的高通Adreno GPU以及增強的高通Hexagon NPU，實現了性能和能效的顯著提升。Hexagon NPU增加了額外內核，擁有6核向量處理器和8核標量處理器，可進一步滿足生成式AI運算不斷增長的需求。其AI性能提升45%，并支持70+ tokens/s的處理速度，可直接在終端側為拍照時的智能識別與優(yōu)化等生成式AI應用提供強大的底層算力支持。

在算法方面，驍龍8至尊版支持的AI ISP可以通過全新Hexagon直連，從底層與Hexagon NPU進行協(xié)同工作。憑借這一直連技術，NPU能夠直接訪問ISP上的原始RAW傳感器數據，并通過深度集成，實現對4K 60fps視頻拍攝進行實時AI補光等輔助增強。

五、代碼示例

以下是一個簡單的Python代碼示例，模擬了端側AI在智能手機攝影中對光線場景的識別和優(yōu)化：

python

import cv2

import numpy as np

def adjust_exposure(image, target_brightness):

   # 計算當前圖像的平均亮度

   current_brightness = np.mean(image)

   # 根據目標亮度調整曝光

   alpha = target_brightness / current_brightness

   adjusted_image = cv2.convertScaleAbs(image, alpha=alpha, beta=0)

   return adjusted_image

def main():

   # 讀取圖像

   image = cv2.imread('input.jpg')

   # 設置目標亮度

   target_brightness = 128

   # 調整曝光

   adjusted_image = adjust_exposure(image, target_brightness)

   # 顯示結果

   cv2.imshow('Original Image', image)

   cv2.imshow('Adjusted Image', adjusted_image)

   cv2.waitKey(0)

   cv2.destroyAllWindows()

if __name__ == '__main__':

   main()

六、結論

端側AI在智能手機攝影中的實時場景優(yōu)化通過算法與硬件的協(xié)同設計，為用戶帶來了更出色的拍攝體驗。隨著技術的不斷發(fā)展，未來端側AI將在智能手機攝影中發(fā)揮更加重要的作用，推動攝影技術向更高水平邁進。同時，開發(fā)者應繼續(xù)探索算法與硬件的協(xié)同優(yōu)化方法，不斷提升端側AI的性能和效率，為用戶創(chuàng)造更多的價值。