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| 本文作者： 木子 | 2019-10-30 10:27 |
專注于“仿生眼球”——動態視覺傳感器（Dynamic Vision Sensor，簡稱DVS）研發的芯侖科技，近期推出了其在消費電子領域的第一個應用：超低功耗、超低延遲動態感知方案，并將在明年3月進入量產級流片。
芯侖科技成立于2017年7月，一直致力于仿生視覺感知技術的研發，推動機器視覺由圖片驅動到事件驅動的改變。這家年輕的初創公司背后有著深厚的技術積淀：創始人陳守順博士為新加坡南洋理工大學電機和電子工程學院的終身教授，從事智能圖像傳感器以及成像系統，遙感成像系統，混合信號集成電路領域的研究近二十年，曾主導過新加坡政府的納米型衛星載荷系統的開發。動態視覺傳感器技術的研究可追溯到2003年，陳教授在香港科技大學讀博期間；2012年他完成了第一代芯片CELEX-I（64x64）的研發；截止目前已成功流片五次，第五代CELEX-V（1280x800）代表了事件驅動感知在全球范圍內的最高技術水平。
CELEX與傳統相機的區別在于：該傳感器無需曝光，通過連續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據，從而成千倍的節省運算，降低系統成本，使實時處理更易商業化。 
傳統相機輸出
CELEX動態視覺傳感器輸出
它具有以下特點：
1、超高速納秒級反應，可實現高速運動物體的實時捕捉和追蹤；
2、高動態范圍，能在大范圍光照環境下工作；
3、低數據流，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雜度和能耗。
基于以上核心技術優勢，芯侖團隊不斷探索動態視覺傳感器在機器視覺領域的應用，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。目前主要關注兩大業務方向：
其一是智能汽車感知模塊，包括ADAS、車內人機交互、SLAM等應用，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的人物目標，安全性能顯著優于傳統方案
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，受環境光影響大，抗干擾性差。而以TOF和結構光為代表的技術能獲得深度信息，計算量相對較小，但受到硬件成本和功耗的限制，目前主要應用在部分汽車和專業AR/VR設備上。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。
芯侖的動態視覺傳感器方案有望改變這一現狀。連續的納秒級反應速度可在動作發生的瞬間準確捕捉，降低感知延遲；高動態范圍，不受環境光劇烈變化影響；排除了靜態背景信息的干擾，計算量大幅下降；同時可利用芯片自帶的光流信息進行手勢跟蹤，顯著提升準確率和魯棒性。與“傳統攝像頭+ 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毫瓦的功耗下實現幾毫秒的超低延遲，使得手勢識別在消費電子級的大規模應用成為可能。目前市面上有多款手機已經配備了手勢傳感器，未來手勢操作有望成為標配，動態視覺傳感器可大展身手。
CELEX點云狀信息輸入顯著減少數據量和算力消耗
CELEX手勢識別
CELEX手部追蹤（一）
CELEX手部追蹤（二）
同樣地，該技術還可衍生應用在身體動作識別上。步態識別是一種新興的生物特征識別技術，具有非接觸、遠距離和不易偽裝的優點，也可起到快速識別外來可疑人物，大幅減少誤報的作用。動態視覺傳感器在時間域上連續的特性，特別適合分析一段時間內的運動，可實現低功耗、快速姿態算法。
在監控領域，除以上優勢之外，動態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、企業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用。日前，三星剛剛推出了其第一個基于DVS授權技術的產品——智能家居監控“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上的優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，產品性能優勢更加凸顯。
近年來，類腦計算已經漸漸為人所熟知，而類眼視覺作為其中一個分支，仍是計算機科學的前沿，具有很高的技術門檻。芯侖科技作為國內這一領域的先驅者，不但將動態視覺傳感器帶入我們的視野，更不斷探索其應用，推動顛覆性前沿技術的商業化落地。從智能駕駛到消費電子，這家公司屢次讓人眼前一亮，讓我們看到了國內自主技術國際領先的可能性，更看到了中國初創企業在產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、手機頭部企業與芯侖達成合作，預計明年可大規模量產。
