CEA-Leti đã tuyên bố là máy ảnh tự động đầu tiên trong ngành có thể kích hoạt điện thoại thông minh và các thiết bị nhỏ thông qua nhận dạng khuôn mặt. Máy ảnh này kết hợp tính năng tự động phơi sáng cho mọi điều kiện ánh sáng, phát hiện chuyển động, trích xuất tính năng để hoạt động dựa trên sự kiện và phát hiện đối tượng dựa trên trí thông minh nhân tạo.
Trình hình ảnh tự động, được gọi là µWAI (micro-WAY), nhỏ bằng đồng xu 1 € và có kiến trúc xử lý và đọc mới lạ được đồng thiết kế với một đường ống thuật toán được tối ưu hóa, được cho là cung cấp khả năng đánh thức năng lượng cực thấp chế độ và thực hiện silicon nhỏ gọn để tiết kiệm chi phí.
Trình tưởng tượng tự động là gì? Đó là một lớp hình ảnh mới cảm biến Antoine Dupret, giám đốc quan hệ đối tác công nghiệp của CEA-Leti, cho biết với sự đồng thiết kế chặt chẽ về thu nhận hình ảnh tự động và xử lý hình ảnh. “Trên thực tế, nó là một cảm biến tầm nhìn vì nó phân tích hiện trường để trích xuất thông tin liên quan.”
Viện nghiên cứu công nghệ cho biết đây là cảm biến hình ảnh thông minh đầu tiên kết hợp tính năng tự động phơi sáng cho mọi điều kiện ánh sáng (để nhận dạng chính xác trong các điều kiện thay đổi) và dải động 88 dB, cùng với phát hiện chuyển động, trích xuất tính năng cho hoạt động dựa trên sự kiện và Nhận dạng đối tượng dựa trên AI giúp kích hoạt nhận dạng có độ tin cậy cao (với độ chính xác 95%).
Thiết bị chụp ảnh tự động của CEA-Leti µWAI (Ảnh: CEA-Leti)
Nhận dạng dựa trên AI mang lại hai lợi ích chính. “AI có hai tính năng quan trọng được khai thác trong trình hình ảnh tự động. Đầu tiên, AI cho phép đạt được tỷ lệ nhận dạng cao. Cuối cùng, nó làm giảm mức tiêu thụ điện năng bằng cách giảm số lần đánh thức báo động giả, ”Dupret nói. “Thứ hai, AI, ở một mức độ nào đó, linh hoạt, tức là, cùng một thuật toán và / hoặc phần cứng có thể được sử dụng để nhận dạng các đối tượng khác nhau bằng cách chỉ thay đổi 'trọng lượng', các tính năng đã học. Do đó, trình tưởng tượng tự động có thể được sử dụng để nhận ra các đối tượng khác. "
Tiết kiệm năng lượng
Cùng với đó, các tính năng chính của máy ảnh - tự động phơi sáng cho mọi điều kiện ánh sáng, phát hiện chuyển động, trích xuất tính năng để hoạt động dựa trên sự kiện và nhận dạng đối tượng dựa trên AI - cho phép đưa ra quyết định có độ tin cậy cao với vài chục pJ / pixel / theo CEA-Leti.
Ông Dupret cho biết: “Các số liệu được lấy từ mức tiêu thụ điện năng, tốc độ khung hình và độ phân giải của cảm biến hình ảnh. “Xem xét cảm biến hình ảnh VGA hoạt động ở tốc độ 15 khung hình / giây với mức tiêu thụ điện là 100 mW, thì năng lượng trên mỗi pixel và khung hình là 100e-3 / 310e3 / 15 = 21 nJ / pixel / khung hình mà không cần xử lý gì”.
Nhà nghiên cứu cho biết một quá trình thực hiện điển hình bằng cách sử dụng máy ảnh công suất thấp cộng với bộ xử lý đòi hỏi năng lượng nhiều hơn khoảng 10,000 lần so với máy ảnh µWAI.
Dupret cho biết việc triển khai COTS yêu cầu tối thiểu một cảm biến hình ảnh và một vi điều khiển. “Một cảm biến hình ảnh độ phân giải thấp điển hình tiêu thụ khoảng vài chục miliwatt. Nó yêu cầu một bộ vi điều khiển để thích ứng với chức năng của nó, ví dụ, để điều chỉnh thời gian phơi sáng. Sau đó, hình ảnh phải được phân tích. Nói chung, ngân sách điện năng tối thiểu nằm trong khoảng hàng trăm miliwatt. ”
CEA-Leti cung cấp hoạt động 3-6 µW cho trình hình ảnh, đáp ứng các yêu cầu cho các ứng dụng IoT và nó có thể hoạt động với một ô nút kéo dài năm năm.
Tuy nhiên, mức tăng không quá ấn tượng về diện tích hoặc khối lượng, Dupret cho biết. “Bộ hình ảnh tự động nhằm đánh thức một hệ thống phức tạp hơn. Do đó, cần có những bộ xử lý khác để khai thác thêm hình ảnh. "
Máy ảnh cũng cung cấp khả năng nhận dạng dựa trên AI tuân thủ quyền riêng tư vì hình ảnh được xử lý trong chính cảm biến hình ảnh. “Cảm biến hình ảnh µWAI thực hiện xử lý dữ liệu nhanh chóng bên trong cảm biến hình ảnh (không có bất kỳ bộ nhớ khung hình nào). Do đó, nội dung của cảnh không được gửi ra bên ngoài chip và chỉ có một tập hợp các tính năng. "
Các ứng dụng cho cảm biến hình ảnh µWAI bao gồm tự động chuyển đổi và nhận dạng khuôn mặt trong các thiết bị di động, chuyển đổi thông minh không cần tiếp xúc của các thiết bị gia dụng và các thiết bị thể thao và giải trí trong ngôi nhà thông minh. Cảm biến hình ảnh thông minh cũng có thể được sử dụng để nhận dạng khuôn mặt, đếm người, kích hoạt cảnh báo trong các tòa nhà thông minh, nhận biết tình hình xe-nội thất, nhận dạng người lái xe, nhận biết tình huống đỗ xe và hệ thống mở khóa thông minh trên ô tô.
Nhóm của CEA-Leti đang hợp tác chặt chẽ với STMicroelectronics để phát triển các sản phẩm chụp ảnh thông minh cụ thể khi họ tìm cách mở rộng phạm vi hoạt động của mình. công nghệ cho các trường hợp sử dụng khác, Dupret nói. Hiện tại, CEA-Leti đang tận dụng công nghệ CIS và BIS pixel tiên tiến nhất của STMicroelectronics.
“Ứng dụng tiếp theo sẽ phụ thuộc vào những gì các đối tác công nghiệp của chúng tôi sẽ nhắm mục tiêu,” Dupret nói. “CEA-Leti hợp tác với các đối tác công nghiệp để phát triển các đổi mới được thực hiện theo yêu cầu của khách hàng”.
Công nghệ µWAI sẽ được giới thiệu tại sự kiện kỹ thuật số của CEA-Leti, Leti Innovation Days, ngày 22 và 23 tháng 2021 năm XNUMX.