CEA-Leti заявила, что это первый в отрасли автономный имидж-сканер, который активирует смартфоны и небольшие приборы с помощью распознавания лиц. Этот имидж-сканер сочетает в себе автоматическую экспозицию для всех условий освещения, обнаружение движения, извлечение функций для функционирования на основе событий и обнаружение объектов на основе искусственного интеллекта.
Автономный имидж-сканер, называемый µWAI (micro-WAY), размером с монету в 1 евро и оснащен новой архитектурой считывания и обработки, разработанной совместно с оптимизированным алгоритмическим конвейером, который, как говорят, обеспечивает сверхнизкое энергопотребление при пробуждении. режимы и компактная силиконовая реализация для экономии затрат.
Что такое автономный имидж-сканер? Это новый класс имиджа датчик «с тесным совместным проектированием автономного получения и обработки изображений», - сказал Антуан Дюпре, менеджер по промышленному партнерству CEA-Leti. «Фактически, это, скорее, датчик зрения, поскольку он анализирует сцену для извлечения необходимой информации».
Институт технических исследований заявил, что это первый интеллектуальный датчик изображения, который сочетает в себе автоматическую экспозицию для всех условий освещения (для точного распознавания в переменных условиях) и динамический диапазон 88 дБ вместе с обнаружением движения, извлечением функций для функционирования на основе событий и Распознавание объектов на основе ИИ, запускающее высоконадежную идентификацию (с точностью 95%).
Автономное устройство визуализации CEA-Leti µWAI (Изображение: CEA-Leti)
Распознавание на основе искусственного интеллекта дает два ключевых преимущества. «У ИИ есть две важные функции, которые используются в автономном имидж-сканере. Во-первых, AI позволяет добиться высокой степени узнаваемости. В конечном итоге это дополнительно снижает энергопотребление за счет уменьшения количества ложных срабатываний по тревоге », - сказал Дюпре. «Во-вторых, ИИ в некоторой степени универсален, то есть один и тот же алгоритм и / или оборудование могут использоваться для распознавания разных объектов, просто изменяя« веса », изученные особенности. Таким образом, автономный имидж-сканер можно использовать для распознавания других объектов ».
Экономия энергии
Вместе ключевые функции тепловизора - автоматическая экспозиция для всех условий освещения, обнаружение движения, извлечение функций для функционирования на основе событий и распознавание объектов на основе ИИ - позволяют принимать высоконадежные решения для нескольких десятков пДж / пиксель / рама, превосходящая существующие стандартные системы, согласно CEA-Leti.
«Цифры основаны на потребляемой мощности, частоте кадров и разрешении датчика изображения», - сказал Дюпре. «Учитывая, что датчик изображения VGA работает со скоростью 15 кадров в секунду с потребляемой мощностью 100 мВт, энергия на пиксель и кадр составляет 100e-3 / 310e3 / 15 = 21 нДж / пиксель / кадр без какой-либо обработки».
Исследователь сказал, что типичная реализация с использованием маломощной камеры и процессора требует примерно в 10,000 XNUMX раз больше энергии, чем имидж-сканер µWAI.
Дюпре сказал, что для реализации COTS требуется как минимум один датчик изображения и один микроконтроллер. «Типичный датчик изображения с низким разрешением потребляет несколько десятков милливатт. Требуется микроконтроллер для адаптации его работы, например, для регулировки времени экспозиции. Затем изображение необходимо проанализировать. В общем, минимальный бюджет мощности находится в диапазоне сотен милливатт ».
CEA-Leti рекламирует работу имидж-сканера 3-6 мкВт, что соответствует требованиям приложений IoT, и он может работать с кнопочной ячейкой, которая прослужит пять лет.
Однако, по словам Дюпре, прирост не такой значительный в отношении площади или объема. «Автономный имидж-сканер предназначен для пробуждения более сложной системы. Следовательно, для дальнейшего использования изображений необходимы другие процессоры ».
Тепловизор также обеспечивает распознавание на основе искусственного интеллекта с соблюдением требований конфиденциальности, поскольку изображения обрабатываются в самом датчике изображения. «Датчик изображения µWAI выполняет оперативную обработку данных в датчике изображения (без какой-либо памяти кадров). Следовательно, содержимое сцены не отправляется за пределы чипа, а отправляется только набор функций ».
Приложения для датчика изображения µWAI включают автоматическое переключение и идентификацию лица в мобильных устройствах, бесконтактное интеллектуальное переключение бытовой техники и спортивно-развлекательные устройства в умных домах. Интеллектуальный датчик изображения также может использоваться для распознавания лиц, подсчета людей, срабатывания сигнализации в умных зданиях, отслеживания ситуации в салоне автомобиля, идентификации водителя, определения ситуации на парковке и системы интеллектуальной разблокировки в автомобилях.
Команда CEA-Leti работает рука об руку с STMicroelectronics над разработкой конкретных продуктов для интеллектуальных изображений, стремясь расширить возможности technology для других вариантов использования, сказал Дюпре. В настоящее время CEA-Leti использует современную технологию CIS и BIS Pixel от STMicroelectronics.
«Следующее приложение будет зависеть от того, на что нацелятся наши промышленные партнеры», - сказал Дюпре. «CEA-Leti работает рука об руку с промышленными партнерами над разработкой индивидуальных инноваций».
Технология µWAI будет представлена на цифровом мероприятии CEA-Leti, Leti Innovation Days, 22 и 23 июня 2021 года.