專注于“仿生眼球”——動態(tài)視覺傳感器（Dynamic Vision Sensor，簡稱DVS）研發(fā)的芯侖科技，近期推出了其在消費電子領(lǐng)域的第一個應(yīng)用：超低功耗、超低延遲動態(tài)感知方案，并將在明年3月進(jìn)入量產(chǎn)級流片。

芯侖科技成立于2017年7月，一直致力于仿生視覺感知技術(shù)的研發(fā)，推動機器視覺由圖片驅(qū)動到事件驅(qū)動的改變。這家年輕的初創(chuàng)公司背后有著深厚的技術(shù)積淀：創(chuàng)始人陳守順博士為新加坡南洋理工大學(xué)電機和電子工程學(xué)院的終身教授，從事智能圖像傳感器以及成像系統(tǒng)，遙感成像系統(tǒng)，混合信號集成電路領(lǐng)域的研究近二十年，曾主導(dǎo)過新加坡政府的納米型衛(wèi)星載荷系統(tǒng)的開發(fā)。動態(tài)視覺傳感器技術(shù)的研究可追溯到2003年，陳教授在香港科技大學(xué)讀博期間；2012年他完成了第一代芯片CELEX-I（64x64）的研發(fā)；截止目前已成功流片五次，第五代CELEX-V（1280x800）代表了事件驅(qū)動感知在全球范圍內(nèi)的最高技術(shù)水平。

CELEX與傳統(tǒng)相機的區(qū)別在于：該傳感器無需曝光，通過連續(xù)不斷地采樣像素上自然光的變化（即“事件”），自動過濾靜止的背景數(shù)據(jù)，從而成千倍的節(jié)省運算，降低系統(tǒng)成本，使實時處理更易商業(yè)化。                   

傳統(tǒng)相機輸出

CELEX動態(tài)視覺傳感器輸出

它具有以下特點：

1、超高速納秒級反應(yīng)，可實現(xiàn)高速運動物體的實時捕捉和追蹤；

2、高動態(tài)范圍，能在大范圍光照環(huán)境下工作；

3、低數(shù)據(jù)流，無變化不輸出；

4、片上光流：傳感器直接輸出物體運動的矢量信息，使得物體追蹤和識別更加容易，大幅減少后端信號處理的復(fù)雜度和能耗。

基于以上核心技術(shù)優(yōu)勢，芯侖團隊不斷探索動態(tài)視覺傳感器在機器視覺領(lǐng)域的應(yīng)用，為下游客戶提供傳感器+算法的解決方案，積極推動研究成果走向商用。目前主要關(guān)注兩大業(yè)務(wù)方向：

其一是智能汽車感知模塊，包括ADAS、車內(nèi)人機交互、SLAM等應(yīng)用，尤其是針對ADAS，基于CELEX的感知方案可顯著提高智能駕駛汽車在面對前方緊急情況時（如行人/電動車突然高速切入的“鬼探頭”場景）的反應(yīng)速度，大幅提升安全水平。

“鬼探頭”造成的交通事故

CELEX能實時捕捉到突然出現(xiàn)的人物目標(biāo)，安全性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方案

其二便是此次推出的消費電子解決方案，包括家電、安防、手機等市場的手勢識別和人體識別。

以手勢識別為例，目前市面上的視覺手勢識別方案有普通相機和深度相機兩種。普通相機的硬件成本較低，但因其過分依賴圖像特征匹配，受環(huán)境光影響大，抗干擾性差。而以TOF和結(jié)構(gòu)光為代表的技術(shù)能獲得深度信息，計算量相對較小，但受到硬件成本和功耗的限制，目前主要應(yīng)用在部分汽車和專業(yè)AR/VR設(shè)備上。以上兩種方式都基于“幀”成像的原理，以固定的采樣頻率獲取信息造成幀間信息丟失，處理較快的運動就需要提高幀率，依賴較高算力支持。

芯侖的動態(tài)視覺傳感器方案有望改變這一現(xiàn)狀。連續(xù)的納秒級反應(yīng)速度可在動作發(fā)生的瞬間準(zhǔn)確捕捉，降低感知延遲；高動態(tài)范圍，不受環(huán)境光劇烈變化影響；排除了靜態(tài)背景信息的干擾，計算量大幅下降；同時可利用芯片自帶的光流信息進(jìn)行手勢跟蹤，顯著提升準(zhǔn)確率和魯棒性。與“傳統(tǒng)攝像頭+ AI芯片”動輒幾百毫秒的功耗、幾十毫秒的延遲不同，芯侖嵌入式方案可在僅僅數(shù)毫瓦的功耗下實現(xiàn)幾毫秒的超低延遲，使得手勢識別在消費電子級的大規(guī)模應(yīng)用成為可能。目前市面上有多款手機已經(jīng)配備了手勢傳感器，未來手勢操作有望成為標(biāo)配，動態(tài)視覺傳感器可大展身手。

CELEX點云狀信息輸入顯著減少數(shù)據(jù)量和算力消耗

 

CELEX手勢識別

CELEX手部追蹤（一）

 

CELEX手部追蹤（二）

同樣地，該技術(shù)還可衍生應(yīng)用在身體動作識別上。步態(tài)識別是一種新興的生物特征識別技術(shù)，具有非接觸、遠(yuǎn)距離和不易偽裝的優(yōu)點，也可起到快速識別外來可疑人物，大幅減少誤報的作用。動態(tài)視覺傳感器在時間域上連續(xù)的特性，特別適合分析一段時間內(nèi)的運動，可實現(xiàn)低功耗、快速姿態(tài)算法。

在監(jiān)控領(lǐng)域，除以上優(yōu)勢之外，動態(tài)視覺傳感器去除了所有運動以外的圖像信息，具有保護用戶隱私的特點，很適合金融、政府、科研、涉密機構(gòu)、企業(yè)等高保密場所的要求；也非常適合家用場合安防或智能看護應(yīng)用。日前，三星剛剛推出了其第一個基于DVS授權(quán)技術(shù)的產(chǎn)品——智能家居監(jiān)控“SmartThings Vision”，售價149美元，正是主打這一賣點。與三星相比，芯侖在自主芯片開發(fā)上的優(yōu)勢使其具有三倍高于對方的分辨率和前所未有的片上光流性能，產(chǎn)品性能優(yōu)勢更加凸顯。

近年來，類腦計算已經(jīng)漸漸為人所熟知，而類眼視覺作為其中一個分支，仍是計算機科學(xué)的前沿，具有很高的技術(shù)門檻。芯侖科技作為國內(nèi)這一領(lǐng)域的先驅(qū)者，不但將動態(tài)視覺傳感器帶入我們的視野，更不斷探索其應(yīng)用，推動顛覆性前沿技術(shù)的商業(yè)化落地。從智能駕駛到消費電子，這家公司屢次讓人眼前一亮，讓我們看到了國內(nèi)自主技術(shù)國際領(lǐng)先的可能性，更看到了中國初創(chuàng)企業(yè)在產(chǎn)品化落地上的靈活思路和雷霆速度。目前已有多家家電、安防、手機頭部企業(yè)與芯侖達(dá)成合作，預(yù)計明年可大規(guī)模量產(chǎn)。

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