حازت CEA-Leti على أول مصور مستقل في الصناعة ينشط الهواتف الذكية والأجهزة الصغيرة من خلال التعرف على الوجه. يجمع هذا المصور بين التعريض التلقائي لجميع ظروف الإضاءة ، واكتشاف الحركة ، واستخراج الميزات للأداء المستند إلى الحدث ، واكتشاف الكائن المستند إلى الذكاء الاصطناعي.
المصور المستقل ، المسمى µWAI (micro-WAY) ، صغير مثل عملة 1 يورو ويتميز بقراءة جديدة وبنية معالجة مصممة بشكل مشترك مع خط أنابيب خوارزمي محسّن ، يقال إنه يوفر أوضاع إيقاظ منخفضة الطاقة للغاية وتنفيذ سيليكون مضغوط لتوفير التكاليف.
ما هو المصور المستقل؟ إنها فئة جديدة من الصور مدخل بطاقة الذاكرة : نعم قال أنطوان دوبريت ، مدير الشراكة الصناعية CEA-Leti ، مع التصميم المشترك الضيق لاكتساب الصور المستقلة ومعالجة الصور. "في الواقع ، إنه بالأحرى مستشعر رؤية لأنه يحلل المشهد لاستخراج المعلومات ذات الصلة."
قال معهد الأبحاث التقنية إنه أول مستشعر صور ذكي يجمع بين التعرض التلقائي لجميع ظروف الإضاءة (للتعرف الدقيق في الظروف المتغيرة) والنطاق الديناميكي 88 ديسيبل ، جنبًا إلى جنب مع اكتشاف الحركة ، واستخراج الميزات للوظائف القائمة على الأحداث ، والتعرف على الكائنات المستند إلى الذكاء الاصطناعي الذي يؤدي إلى تحديد موثوق للغاية (بدقة 95 ٪).
جهاز التصوير المستقل CEA-Leti µWAI (الصورة: CEA-Leti)
يقدم التعرف المستند إلى الذكاء الاصطناعي فائدتين رئيسيتين. للذكاء الاصطناعي ميزتان مهمتان يتم استغلالهما في المصور المستقل. أولاً ، يسمح الذكاء الاصطناعي بتحقيق نسبة عالية من الاعتراف. وقال دوبريت إنه في النهاية يقلل من استهلاك الطاقة عن طريق تقليل عدد تنبيهات التنبيه الكاذبة. "ثانيًا ، يعد الذكاء الاصطناعي ، إلى حد ما ، متعدد الاستخدامات ، أي أنه يمكن استخدام نفس الخوارزمية و / أو الأجهزة للتعرف على كائنات مختلفة بمجرد تغيير" الأوزان "، الميزات المكتسبة. وبالتالي يمكن استخدام المصور المستقل للتعرف على الأشياء الأخرى ".
توفير الطاقة
تعمل الميزات الرئيسية لجهاز التصوير معًا - التعريض التلقائي لجميع ظروف الإضاءة ، واكتشاف الحركة ، واستخراج الميزات للأداء القائم على الأحداث ، والتعرف على الكائنات المستند إلى الذكاء الاصطناعي - على تمكين اتخاذ قرارات موثوقة للغاية لبضع عشرات من البكسل / بكسل / الإطار ، متفوقًا على الأنظمة الجاهزة الحالية ، وفقًا لـ CEA-Leti.
قال دوبريت: "الأرقام مستمدة من استهلاك الطاقة ومعدل الإطارات ودقة مستشعر الصورة". "بالنظر إلى أن مستشعر صورة VGA يعمل بمعدل 15 إطارًا في الثانية مع استهلاك طاقة يبلغ 100 ميجاوات ، فإن الطاقة لكل بكسل وإطار هي 100e-3 / 310e3 / 15 = 21 nJ / بكسل / إطار ، دون أي معالجة."
قال الباحث إن التنفيذ النموذجي باستخدام كاميرا منخفضة الطاقة بالإضافة إلى معالج يتطلب طاقة أكثر بحوالي 10,000 مرة من مصور µWAI.
قال دوبريت إن تنفيذ COTS يتطلب على الأقل مستشعر صورة واحدًا ووحدة تحكم دقيقة واحدة. "يستهلك مستشعر الصورة النموذجي منخفض الدقة بعض عشرات الملي واط. يتطلب متحكمًا دقيقًا لتكييف عمله ، على سبيل المثال ، لضبط وقت التعرض. بعد ذلك ، يجب تحليل الصورة. بشكل عام ، الحد الأدنى لميزانية الطاقة في حدود مئات الملي واط. "
يستعرض CEA-Leti تشغيل 3-6 µW لجهاز التصوير ، والذي يلبي متطلبات تطبيقات إنترنت الأشياء ، ويمكنه العمل مع خلية زر تدوم خمس سنوات.
ومع ذلك ، فإن المكاسب ليست كبيرة للغاية فيما يتعلق بالمساحة أو الحجم ، كما قال دوبريت. يهدف المصور المستقل إلى إيقاظ نظام أكثر تعقيدًا. وبالتالي ، هناك حاجة إلى معالجات أخرى لاستغلال الصور بشكل أكبر. "
يوفر المصور أيضًا التعرف على AI المتوافق مع الخصوصية لأن الصور تتم معالجتها داخل مستشعر الصورة نفسه. "يقوم مستشعر الصورة µWAI بمعالجة البيانات بسرعة فائقة داخل مستشعر الصورة (بدون أي ذاكرة إطار). ومن ثم لا يتم إرسال محتوى المشهد خارج الشريحة ويتم إرسال مجموعة من الميزات فقط ".
تتضمن تطبيقات مستشعر الصور µWAI التبديل التلقائي وتحديد الوجه في الأجهزة المحمولة ، والتبديل الذكي بدون تلامس للأجهزة المنزلية ، وأجهزة الرياضة والترفيه في المنازل الذكية. يمكن أيضًا استخدام مستشعر الصور الذكي للتعرف على الوجوه ، وعد الأشخاص ، وإطلاق الإنذار في المباني الذكية ، والوعي بالموقف الداخلي للسيارة ، وتحديد السائق ، والوعي بحالة وقوف السيارات ، ونظام الفتح الذكي في السيارات.
يعمل فريق CEA-Leti جنبًا إلى جنب مع شركة STMicroelectronics لتطوير منتجات تصوير ذكية محددة بينما يتطلعون إلى توسيع النطاق التكنلوجيا وقال دوبريت لحالات الاستخدام الأخرى. حاليًا، تعمل CEA-Leti على الاستفادة من تقنية CIS المتطورة من شركة STMicroelectronics وبكسل BIS.
قال دوبريت: "سيعتمد التطبيق التالي على ما سيستهدفه شركاؤنا الصناعيون". "تعمل CEA-Leti جنبًا إلى جنب مع شركاء صناعيين لتطوير ابتكارات مخصصة."
سيتم تقديم تقنية µWAI في الحدث الرقمي CEA-Leti ، أيام Leti للابتكار ، يومي 22 و 23 يونيو 2021.