CEA-Leti อ้างว่าเป็นเครื่องสร้างภาพอัตโนมัติตัวแรกของอุตสาหกรรมที่เปิดใช้งานสมาร์ทโฟนและเครื่องใช้ขนาดเล็กผ่านการจดจำใบหน้า โปรแกรมสร้างภาพนี้รวมการเปิดรับแสงอัตโนมัติสำหรับทุกสภาพแสง การตรวจจับการเคลื่อนไหว การดึงคุณสมบัติสำหรับการทำงานตามเหตุการณ์ และการตรวจจับวัตถุโดยใช้ปัญญาประดิษฐ์
เครื่องสร้างภาพอัตโนมัติที่เรียกว่า µWAI (micro-WAY) มีขนาดเล็กเท่ากับเหรียญ 1 ยูโร และมีสถาปัตยกรรมการอ่านข้อมูลและการประมวลผลแบบใหม่ที่ออกแบบร่วมกับไปป์ไลน์อัลกอริธึมที่ปรับให้เหมาะสมที่สุด ซึ่งกล่าวกันว่าให้การปลุกด้วยพลังงานต่ำมาก โหมดและการใช้งานซิลิกอนขนาดกะทัดรัดเพื่อการประหยัดต้นทุน
อิมเมจอิสระคืออะไร? เป็นภาพลักษณ์ใหม่ เซ็นเซอร์ Antoine Dupret ผู้จัดการหุ้นส่วนอุตสาหกรรมของ CEA-Leti กล่าวว่าด้วยการออกแบบร่วมกันอย่างเข้มงวดของการรับภาพอัตโนมัติและการประมวลผลภาพ “ตามจริงแล้ว มันค่อนข้างจะเป็นเซ็นเซอร์วิชั่นเพราะมันวิเคราะห์ฉากเพื่อดึงข้อมูลที่เกี่ยวข้องออกมา”
สถาบันวิจัยเทคโนโลยีกล่าวว่าเป็นเซ็นเซอร์ภาพอัจฉริยะตัวแรกที่รวมการเปิดรับแสงอัตโนมัติสำหรับทุกสภาพแสง (เพื่อการรับรู้ที่แม่นยำในสภาวะที่แปรปรวน) และช่วงไดนามิก 88-dB ร่วมกับการตรวจจับการเคลื่อนไหว การแยกคุณสมบัติสำหรับการทำงานตามเหตุการณ์ และ การจดจำวัตถุแบบ AI ที่กระตุ้นการระบุตัวตนที่เชื่อถือได้สูง (ด้วยความแม่นยำ 95%)
อุปกรณ์สร้างภาพอัตโนมัติของ CEA-Leti µWAI (ภาพ: CEA-Leti)
การจดจำด้วย AI มีประโยชน์หลักสองประการ “AI มีคุณสมบัติที่สำคัญสองประการที่ใช้ประโยชน์ในตัวสร้างภาพอัตโนมัติ ประการแรก AI ช่วยให้บรรลุอัตราส่วนการจดจำที่สูง ในที่สุดมันก็ลดการใช้พลังงานลงอีกโดยการลดจำนวนการปลุกที่ผิดพลาด” Dupret กล่าว “ประการที่สอง AI มีความอเนกประสงค์ในระดับหนึ่ง กล่าวคือ อัลกอริธึมและ/หรือฮาร์ดแวร์เดียวกันสามารถใช้สำหรับการจดจำวัตถุต่างๆ ได้ โดยเพียงแค่เปลี่ยน 'น้ำหนัก' ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่เรียนรู้ ดังนั้นระบบสร้างภาพอัตโนมัติจึงสามารถใช้เพื่อจดจำวัตถุอื่นๆ ได้”
ประหยัดพลังงาน
คุณสมบัติหลักของเครื่องสร้างภาพร่วมกัน ได้แก่ การเปิดรับแสงอัตโนมัติสำหรับทุกสภาพแสง การตรวจจับการเคลื่อนไหว การแยกคุณลักษณะสำหรับการทำงานตามเหตุการณ์ และการจดจำวัตถุโดยใช้ AI ช่วยให้สามารถตัดสินใจได้อย่างน่าเชื่อถือสูงสำหรับ pJ/pixel/ หลายสิบภาพ/ กรอบซึ่งมีประสิทธิภาพเหนือกว่าระบบนอกชั้นวางที่มีอยู่ตาม CEA-Leti
"ตัวเลขมาจากการใช้พลังงาน อัตราเฟรม และความละเอียดของเซนเซอร์ภาพ" Dupret กล่าว “เมื่อพิจารณาจากเซ็นเซอร์ภาพ VGA ที่ทำงานที่ 15 fps โดยใช้พลังงาน 100 mW พลังงานต่อพิกเซลและเฟรมคือ 100e-3/310e3/15=21 nJ/พิกเซล/เฟรม โดยไม่มีการประมวลผลใดๆ”
นักวิจัยกล่าวว่าการใช้งานทั่วไปโดยใช้กล้องที่ใช้พลังงานต่ำบวกกับโปรเซสเซอร์นั้นใช้พลังงานมากกว่าเครื่องสร้างภาพ µWAI ประมาณ 10,000 เท่า
Dupret กล่าวว่าการนำ COTS ไปใช้ต้องมีเซ็นเซอร์ภาพอย่างน้อยหนึ่งตัวและไมโครคอนโทรลเลอร์หนึ่งตัว “เซนเซอร์ภาพความละเอียดต่ำทั่วไปกินพลังงานหลายสิบมิลลิวัตต์ ต้องใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อปรับการทำงานของมัน เช่น เพื่อปรับเวลาการรับแสง จากนั้นจะต้องวิเคราะห์ภาพ โดยรวมแล้ว งบประมาณด้านพลังงานขั้นต่ำอยู่ในช่วงหลายร้อยมิลลิวัตต์”
CEA-Leti นำเสนอการทำงาน 3-6 µW สำหรับอิมเมจ ซึ่งตรงตามข้อกำหนดสำหรับแอปพลิเคชัน IoT และสามารถทำงานกับเซลล์ปุ่มที่มีอายุการใช้งานห้าปี
อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นนั้นไม่ได้น่าทึ่งมากเกี่ยวกับพื้นที่หรือปริมาณ Dupret กล่าว “โปรแกรมสร้างภาพอัตโนมัติมีจุดประสงค์เพื่อปลุกระบบที่ซับซ้อนมากขึ้น ดังนั้นจำเป็นต้องใช้โปรเซสเซอร์อื่นเพื่อใช้ประโยชน์จากภาพต่อไป”
โปรแกรมสร้างภาพยังให้การจดจำตาม AI ที่สอดคล้องกับความเป็นส่วนตัว เนื่องจากภาพได้รับการประมวลผลภายในตัวเซ็นเซอร์ภาพเอง “เซนเซอร์ภาพ µWAI ทำการประมวลผลข้อมูลแบบทันทีภายในเซนเซอร์ภาพ (ไม่มีหน่วยความจำเฟรม) ดังนั้นเนื้อหาของฉากจะไม่ถูกส่งออกไปนอกชิปและมีเพียงชุดของคุณสมบัติเท่านั้น”
แอปพลิเคชันสำหรับเซ็นเซอร์ภาพ µWAI รวมถึงการสลับอัตโนมัติและการระบุใบหน้าในอุปกรณ์มือถือ การสลับสวิตช์อัจฉริยะของเครื่องใช้ในครัวเรือน และอุปกรณ์กีฬาและความบันเทิงในบ้านอัจฉริยะ เซ็นเซอร์ภาพอัจฉริยะยังสามารถใช้สำหรับการจดจำใบหน้า การนับคน การส่งสัญญาณเตือนภัยในอาคารอัจฉริยะ การรับรู้สถานการณ์ภายในรถ การระบุผู้ขับขี่ การรับรู้สถานการณ์ที่จอดรถ และระบบปลดล็อกอัจฉริยะในรถยนต์
ทีมงานของ CEA-Leti ทำงานร่วมกับ STMicroelectronics เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์สร้างภาพอัจฉริยะเฉพาะเจาะจงในขณะที่พวกเขาต้องการขยายขอบเขต เทคโนโลยี ไปยังกรณีการใช้งานอื่นๆ Dupret กล่าว ปัจจุบัน CEA-Leti กำลังใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี CIS และพิกเซล BIS ที่ล้ำสมัยของ STMicroelectronics
“การใช้งานครั้งต่อไปจะขึ้นอยู่กับสิ่งที่พันธมิตรอุตสาหกรรมของเราจะกำหนดเป้าหมาย” Dupret กล่าว “CEA-Leti ทำงานร่วมกันกับพันธมิตรอุตสาหกรรมเพื่อพัฒนานวัตกรรมที่ออกแบบเอง”
เทคโนโลยี µWAI จะเปิดตัวในงานดิจิทัลของ CEA-Leti, Leti Innovation Days, 22 และ 23 มิถุนายน 2021