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“感知技術”浪潮來臨 安森美聚焦三大領域

2019-05-23來源: EEWORLD關鍵字:安森美  智能感知

是否記得李世石與Alpha Go的人機圍棋大戰,從那次吸睛無數的戰役開始,人工智能的話題始料未及地席卷了世界每處。未來人工智能將圍繞:運算智能、感知智能、認知智能三大方向發展。

 

近日,安森美半導體在京舉辦以智能感知策略及方案為主題的媒體交流會,安森美半導體圖像傳感器部全球市場及應用工程總監易繼輝與我們分享了最新智能感知發展策略,分析汽車、工業和Edge AI等市場的需求和趨勢,以及分享公司的重點智能感知方案和技術。

 

三大應用市場成安森美主攻對象

 

易繼輝介紹,安森美的智能感知部的終端市場有很多,但是汽車、機器視覺、邊緣人工智能是最重要的三大市場方向。他還強調,智能傳感器、深度感知、傳感器融合,是感知未來發展的三個趨勢。智能感知已經不是傳統的圖像傳感。傳統的圖像傳感技術很大程度依靠手機開發出來,因為手機原來圖像傳感器用得非常多。現在智能傳感器被廣泛應用在汽車、機器視覺、邊緣人工智能這三個領域。較之汽車、機器視覺和邊緣人工智能有很大的不同:一是像素,人眼僅能夠鑒別的只有1600萬像素左右。但是對于智能傳感來說,像素識別幾乎沒有邊界。所以說這是一個很大的趨勢,隨著人工智能對像素分辨、理解和判斷能力需求的提升,圖像傳感器對于像素識別要求也越來越高。

 

 

安森美通過一系列的并購,讓自己成為全球唯一一家擁有所有感知技術的公司。他們的戰略布局是如何提升綜合能力,達到綜合能力的極致,以寬廣的產品陣容滿足客戶全方位的需求,而不是滿足于在某一個領域做到極致。

 

安森美圖像傳感器為ADAS鋪平道路

 

車用攝像頭高速增長的背后,車用圖像傳感器功不可沒。特別是具有卓越性能和先進圖像處理能力的圖像傳感器,作為給眾多預警、識別類ADAS功能,如車道偏離預警、前方碰撞預警、交通標志識別、盲點監測、全景泊車等提供高品質成像效果的基礎,在近兩年掀起了一波投資研發熱潮。

 

 

“做現代圖像傳感器的創造者”一直是安森美的目標,通過這幾年的并購整合等一系列舉動,安森美成為了圖像傳感器方面的領軍企業,是全球唯一一家同時提供CCD和CMOS技術方案的公司。研究表明,汽車圖像傳感器是市場增速最快的領域,2018-2022年行業收入年復合增長率將會達到21%。

 

 

在汽車市場,安森美老大寶座當仁不讓,市場份額達到62%,感知攝像頭領域達到驚人的81%,比所有競爭對手加起來的份額還大。據易繼輝介紹,安森美提供半導體感知和視覺的整體解決方案,從視覺+感知、ADAS+自動駕駛、全局快門、雷達、激光雷達這些領域有著先進的技術水平,并且提供從低端到高端多種產品供客戶選擇。

 

圖像傳感器作為整個半導體行業復雜程度最高的技術,安森美之所以能在圖像傳感器中占據不敗的地位,是因為他們一直站在先進技術的最高點。在ADAS領域,安森美擁有完整的產品組合,從VGA到1200萬像素的產品一應俱全,可滿足客戶不同需求。安森美的產品具有低照度解析、寬動態范圍等特性,可以直接滿足到自動駕駛L5等級的需求。易繼輝特別提到,目前普通機器視覺只需要黑白色,然而如果牽扯到行人識別,就需要色彩信息,而安森美的傳感器平臺則可以同時傳輸這兩種信息。

 

在隧道實測中,安森美傳感器與對手相比,具有更高的動態范圍,更清晰的成像。

 

汽車是工業界中最復雜的系統之一,因此安森美需要更多的合作伙伴一起,目前已有60家以上的圖像方案合作伙伴,涵蓋鏡頭、ISP、SerDes、處理器以及算法等。據易繼輝介紹,安森美有專門的團隊開發生態系統合作伙伴,與圖像傳感器或者是激光雷達的友商、供應商,都會開展深入的合作,建立合作生態系統。該系統分為三個層面:第一個層面是保證在產品上能夠對接,即新開發的產品能夠和合作伙伴的新產品可以對接;第二個層面是在產品線路圖上能夠對接,新產品的線路圖能夠與友商的下一代新產品線路圖對接上;最深層次的就是產品概念上的契合,即在產品定義之前就跟友商、合作伙伴一起研究如何對新一代產品作優化。

 

 

如今汽車智能感知元器件越來越多。目前啟用自動駕駛的車輛擁有9個圖像傳感器,而下一代正在開發的圖像傳感器已經超過12個,還有接近20個正處于研發階段。同時還配備有10個雷達,至少2個超聲波,將來也會配置至少1個激光雷達。所以,現代汽車的感知能力已經比駕駛員更強。駕駛員的視線范圍一般只能覆蓋前方180度,而汽車智能具有360度感知能力。另外,駕駛員可能會有幾毫秒的精力分散,而智能感知可以全時候地跟蹤、檢測和計算。

 

 

汽車智能感知陣容

 

近紅外+(NIR+)像素技術是應用于汽車的另外一個技術,易繼輝介紹到:汽車在夜間行駛時對近紅外的要求非常高。安森美開發的產品的近紅外頻段在大約850納米至940納米之間,增加了約4倍的近紅外靈敏度。感光度提高有2個好處:第一,如果感光度低,低照度就不好,捕捉信號的效果就不完整;第二,如果感光度低,可能要用LED來補光,大功率的LED會產生非常大的功耗,如果近紅外靈敏度提高,首先可以省電,再者可確保信號捕捉的全面,提升信號清晰度。這項技術在汽車應用上也越來越廣泛。

 

 

LFM(LED Flicker Mitigation)技術

 

由于LED在閃爍的時候頻率都不一樣,但這對信號的捕捉產生影響,目前為止沒有一個業界標準。所以,在汽車LFM對整車廠而言是非常大的挑戰。安森美目前的技術可以在獲取信號后通過軟件分析延遲和功耗,從傳感器硬件上直接解決問題。

 

業界領先的全局快門性能

 

我們都知道,圖像傳感器有兩個不同的技術:一個叫做卷簾式快門,一個是全局快門。而安森美是同時能提供這2種技術的公司。無論是在ADAS、自動駕駛還是邊緣計算方面,安森美都能根據不同的像素級別提供產品。

 

 

而在汽車智能化的發展過程中,人工視覺,包括環視、后視;車外機器視覺,包括ADAS、自動駕駛以及艙內監控,是三大主攻方向。安森美的CMOS技術將會在這些領域繼續深耕下去,爭取早日獲得突破。

 

 

安全是自動駕駛的重中之重,而評判整個自動駕駛系統的故障率單位標準是100FIT(Failure in Time)。對于子系統可以允許故障率單位標準是10FIT,對傳感器就是1FIT,這是非常高的要求。因為當圖像出現問題,人工智能就無法識別或者能夠識別也會花很長時間,這就將造成延遲。目前為止要實現這樣的要求有2種途徑:一是通過工程判斷,做一些分析模擬來避免這些風險。這是從工程分析角度,但是它的風險非常高,可靠性不高。二是通過路上測試;把所有故障全部分析出來,再把這些故障注入到芯片,讓它產生這些故障,以鑒別芯片的可信度。安森美還專門開發了一個安全手冊(Safety Manuel),客戶在使用產品時根據這個手冊來設計它的系統,滿足系統功能的安全要求。

 

 

讓工業機器視覺更敏銳

 

工業機器視覺和邊緣人工智能的應用非常廣泛。近幾年隨著人工智能的開發,工業機器視覺和邊緣人工智能越來越受到業界重視。除了傳統工廠自動化、智能化工廠的發展,機器視覺還在智能交通、新零售、智能樓宇/家居、機器人(無人機、服務機器人、工業用機器人、送貨機器人、合作機器人)等領域不斷發展。目前,安森美半導體,憑借全方位的產品陣容,成為工業機器視覺的領袖。

 

 

如同汽車領域,安森美為客戶提供全方位的產品服務。他們推出的X系列,在PYTHON系列的基礎上又進一步提升了性能。

 

 

XGS傳感器系列采用3.2微米全局快門CMOS設計,降低了設計尺寸;同時采用緊湊占位,在同樣29x29mm的工業標準尺寸內像素點就會提高,PYTHON系列達到1200萬像素,XGS系列可以達到1600萬像素。

 

 

XGS 45000系列,畫面像素非常高

 

低功耗,讓邊緣計算更高效

 

目前AI、5G、IoT不斷發展,云端、物端、邊緣計算也應運而生。云端計算速度非常高,感知、識別或判斷、決策、行動,這四個步驟都在會云端得以處理,但它的問題是大量數據送到云端成本非常高,延時性差。而現在邊緣設備基本上有兩種,一是處理密集型,有些設備像機器人的電池儲電量非常高,因為要保證機器人的行走、運動,所以對傳感器智能和功耗要求并不高,它需要終端有更高的處理能力。另外一種是IoT的,這些設備有時會放在一個地方很久,因此對耗電量和靈活使用性要求非常高,常常需要的時候才叫醒它,不需要24小時運轉。

 

 

此外,在未來智能機器人需要具有空間感,不能只是平面上的感知,目前深度映射技術有五種方法:立體視覺、結構光、飛行時間、Super Depth和雷達。安森美的技術只需要一個攝像頭,一個芯片,在不需要任何補光的前提下,可以同時提供彩色圖像和深度圖像。

 

 

 

安森美通過CNN(卷積神經網絡)深度學習把感知的可靠性大大提高。

 

“安森美在成像領域擁有四十余年的經驗,擁有業界最久的歷史,同時也提供著業界最多的產品組合,同時也在積極開發生態系統及客戶方案等方面,尤其是針對中國市場,安森美們在國內有三個制造廠,幾百個技術支持和銷售團隊,匯集了來自各個高校畢業的人才。”易繼輝總結道。

 

傳感器融合是自動駕駛發展的必然趨勢。汽車圖像傳感器領袖安森美半導體把在汽車成像和超聲領域的領先地位擴展至全面的智能感知領域,提供全方位的智能感知技術,包括圖像傳感器、超聲波雷達、毫米波雷達和LiDAR,并且持續開發針對市場趨勢和應用的新的技術和方案,同時注重車規、功能安全和網絡安全,推進汽車行業從半自動邁向全自動駕駛。 

 

在不久的將來,自動駕駛將不再是科幻電影里的橋段,智能感知也將會悄然到來。

 

隨著經濟發展和科技進步,人工智能作為具有前沿性、顛覆性和戰略性的技術和產業,已經成為我國新一輪產業變革的核心驅動力。因此,把握好人工智能發展的突破口尤為重要。

 

傳感器融合是自動駕駛發展的必然趨勢。汽車圖像傳感器領袖安森美半導體把在汽車成像和超聲領域的領先地位擴展至全面的智能感知領域,提供全方位的智能感知技術,包括圖像傳感器、超聲波雷達、毫米波雷達和LiDAR,并且持續開發針對市場趨勢和應用的新的技術和方案,同時注重車規、功能安全和網絡安全,推進汽車行業從半自動邁向全自動駕駛。 

 

 

未來,自動駕駛將不再是科幻電影里的橋段,這是未來汽車的一個趨勢,感知是自動駕駛的重要組成部分,同時安全性至關重要。作為全球第7大汽車半導體供應商,安森美半導體提供全面的智能感知方案,包括圖像傳感器、超聲波雷達、毫米波雷達、激光雷達(LiDAR)以及傳感器融合方案,并擁有最豐富的符合車規的產品,在功能安全方面有深厚的經驗,還提供全球首個含網絡安全的圖像傳感器,致力于實現安全的自動駕駛。 


關鍵字:安森美  智能感知

編輯:muyan 引用地址:http://www.xxmingchehui.com/IoT/ic462613.html
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