AIベースの自律型イメージャーがスマートフォンの顔認識を実現

更新日: 11 年 2021 月 XNUMX 日

CEA-Letiは、顔認識を通じてスマートフォンや小型家電製品を起動する業界初の自律型イメージャーを主張しています。 このイメージャは、すべての照明条件の自動露出、モーション検出、イベントベースの機能のための特徴抽出、および人工知能ベースのオブジェクト検出を組み合わせたものです。

µWAI(micro-WAY)と呼ばれる自律型イメージャは、1ユーロのコインと同じくらい小さく、最適化されたアルゴリズムパイプラインと共同設計された新しい読み出しおよび処理アーキテクチャを備えています。コスト削減のためのモードとコンパクトなシリコン実装。

自律型イメージャとは何ですか? 新しいクラスの画像です センサー CEA-Letiの産業パートナーシップマネージャーであるAntoineDupretは、自律的な画像取得と画像処理の緊密な共同設計により、次のように述べています。 「実際には、シーンを分析して関連情報を抽出するため、むしろ視覚センサーです。」

技術研究所によると、すべての照明条件(可変条件での正確な認識のため)と88 dBのダイナミックレンジの自動露出を、動きの検出、イベントベースの機能のための特徴抽出、および信頼性の高い識別 (95% の精度) をトリガーする AI ベースのオブジェクト認識。

CEA-Letiの自律型イメージャデバイスµWAI(画像:CEA-Leti)

AIベースの認識には、XNUMXつの重要な利点があります。 「AIには、自律型イメージャで活用されるXNUMXつの重要な機能があります。 まず、AIは高い認識率を実現します。 最終的には、誤警報のウェイクアップの数を減らすことで、消費電力をさらに削減します」とDupret氏は述べています。 「第XNUMXに、AIはある程度用途が広いです。つまり、学習した特徴である「重み」を変更するだけで、同じアルゴリズムやハードウェアを使用してさまざまなオブジェクトを認識することができます。 したがって、自律型イメージャを使用して他のオブジェクトを認識することができます。」

省エネルギー

同時に、イメージャの主要な機能 (すべての照明条件に対する自動露出、モーション検出、イベントベースの機能のための特徴抽出、AI ベースのオブジェクト認識) により、数十 pJ/ピクセル/ CEA-Letiによると、フレームは既存の既製のシステムを上回っています。

「数値は、消費電力、フレームレート、およびイメージセンサーの解像度から導き出されています」とDupret氏は述べています。 「消費電力15mWで100fpsで機能するVGAイメージセンサーを考慮すると、ピクセルおよびフレームあたりのエネルギーは、処理なしで100e-3 / 310e3 / 15 = 21nJ /ピクセル/フレームです。」

研究者は、低電力カメラとプロセッサを使用した一般的な実装には、µWAIイメージャの約10,000倍のエネルギーが必要であると述べました。

Dupret氏によると、COTSの実装には、少なくともXNUMXつのイメージセンサーとXNUMXつのマイクロコントローラーが必要です。 「一般的な低解像度のイメージセンサーは、数十ミリワットを消費します。 それは、例えば、露光時間を調整するために、その機能を適応させるためにマイクロコントローラを必要とする。 次に、画像を分析する必要があります。 全体として、最小電力バジェットは数百ミリワットの範囲です。」

CEA-Letiは、IoTアプリケーションの要件を満たすイメージャの3〜6 µWの動作を宣伝しており、XNUMX年間持続するボタン電池で動作します。

ただし、面積や体積に関しては、ゲインはそれほど劇的ではないとデュプレ氏は述べています。 「自律型イメージャは、より複雑なシステムをウェイクアップすることを目的としています。 したがって、画像をさらに活用するには、他のプロセッサが必要です。」

イメージャは、イメージセンサー自体の内部で画像が処理されるため、プライバシーに準拠したAIベースの認識も提供します。 µWAI イメージ センサーは、イメージ センサー内で (フレーム メモリなしで) オンザフライでデータ処理を実行します。 したがって、シーンのコンテンツはチップの外部に送信されず、一連の機能のみが送信されます。」

µWAIイメージセンサーのアプリケーションには、モバイルデバイスでの自動切り替えと顔識別、家電製品の非接触スマート切り替え、スマートホームでのスポーツおよびエンターテインメントデバイスが含まれます。 スマート イメージ センサーは、顔認識、人数カウント、スマート ビルディングでのアラームのトリガー、車内状況認識、ドライバー識別、駐車状況認識、および自動車のスマート ロック解除システムにも使用できます。

CEA-Leti のチームは STMicroelectronics と協力して、特定のスマート イメージャ製品を開発し、 テクノロジー 他のユースケースにも応用できるとデュプレ氏は語った。 現在、CEA-Leti は STMicroelectronics の最先端の CIS テクノロジーと BIS ピクセルを活用しています。

「次のアプリケーションは、当社の産業パートナーが何をターゲットにするかによって異なります」とデュプレット氏は述べています。 「CEA-Letiは、産業パートナーと協力して、カスタムメイドのイノベーションを開発しています。」

µWAIテクノロジーは、22年23月2021日とXNUMX日に開催されるCEA-LetiのデジタルイベントであるLeti InnovationDaysで紹介されます。