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| 本文作者： 木子 | 2019-10-30 10:27 |
专注于“仿生眼球”——动态视觉传感器（Dynamic Vision Sensor，简称DVS）研发的芯仑科技，近期推出了其在消费电子领域的第一个应用：超低功耗、超低延迟动态感知方案，并将在明年3月进入量产级流片。
芯仑科技成立于2017年7月，一直致力于仿生视觉感知技术的研发，推动机器视觉由图片驱动到事件驱动的改变。这家年轻的初创公司背后有着深厚的技术积淀：创始人陈守顺博士为新加坡南洋理工大学电机和电子工程学院的终身教授，从事智能图像传感器以及成像系统，遥感成像系统，混合信号集成电路领域的研究近二十年，曾主导过新加坡政府的纳米型卫星载荷系统的开发。动态视觉传感器技术的研究可追溯到2003年，陈教授在香港科技大学读博期间；2012年他完成了第一代芯片CELEX-I（64x64）的研发；截止目前已成功流片五次，第五代CELEX-V（1280x800）代表了事件驱动感知在全球范围内的最高技术水平。
CELEX与传统相机的区别在于：该传感器无需曝光，通过连续不断地采样像素上自然光的变化（即“事件”），自动过滤静止的背景数据，从而成千倍的节省运算，降低系统成本，使实时处理更易商业化。 
传统相机输出
CELEX动态视觉传感器输出
它具有以下特点：
1、超高速纳秒级反应，可实现高速运动物体的实时捕捉和追踪；
2、高动态范围，能在大范围光照环境下工作；
3、低数据流，无变化不输出；
4、片上光流：传感器直接输出物体运动的矢量信息，使得物体追踪和识别更加容易，大幅减少后端信号处理的复杂度和能耗。
基于以上核心技术优势，芯仑团队不断探索动态视觉传感器在机器视觉领域的应用，为下游客户提供传感器+算法的解决方案，积极推动研究成果走向商用。目前主要关注两大业务方向：
其一是智能汽车感知模块，包括ADAS、车内人机交互、SLAM等应用，尤其是针对ADAS，基于CELEX的感知方案可显著提高智能驾驶汽车在面对前方紧急情况时（如行人/电动车突然高速切入的“鬼探头”场景）的反应速度，大幅提升安全水平。
“鬼探头”造成的交通事故
CELEX能实时捕捉到突然出现的人物目标，安全性能显著优于传统方案
其二便是此次推出的消费电子解决方案，包括家电、安防、手机等市场的手势识别和人体识别。
以手势识别为例，目前市面上的视觉手势识别方案有普通相机和深度相机两种。普通相机的硬件成本较低，但因其过分依赖图像特征匹配，受环境光影响大，抗干扰性差。而以TOF和结构光为代表的技术能获得深度信息，计算量相对较小，但受到硬件成本和功耗的限制，目前主要应用在部分汽车和专业AR/VR设备上。以上两种方式都基于“帧”成像的原理，以固定的采样频率获取信息造成帧间信息丢失，处理较快的运动就需要提高帧率，依赖较高算力支持。
芯仑的动态视觉传感器方案有望改变这一现状。连续的纳秒级反应速度可在动作发生的瞬间准确捕捉，降低感知延迟；高动态范围，不受环境光剧烈变化影响；排除了静态背景信息的干扰，计算量大幅下降；同时可利用芯片自带的光流信息进行手势跟踪，显著提升准确率和鲁棒性。与“传统摄像头+ AI芯片”动辄几百毫秒的功耗、几十毫秒的延迟不同，芯仑嵌入式方案可在仅仅数毫瓦的功耗下实现几毫秒的超低延迟，使得手势识别在消费电子级的大规模应用成为可能。目前市面上有多款手机已经配备了手势传感器，未来手势操作有望成为标配，动态视觉传感器可大展身手。
CELEX点云状信息输入显著减少数据量和算力消耗
CELEX手势识别
CELEX手部追踪（一）
CELEX手部追踪（二）
同样地，该技术还可衍生应用在身体动作识别上。步态识别是一种新兴的生物特征识别技术，具有非接触、远距离和不易伪装的优点，也可起到快速识别外来可疑人物，大幅减少误报的作用。动态视觉传感器在时间域上连续的特性，特别适合分析一段时间内的运动，可实现低功耗、快速姿态算法。
在监控领域，除以上优势之外，动态视觉传感器去除了所有运动以外的图像信息，具有保护用户隐私的特点，很适合金融、政府、科研、涉密机构、企业等高保密场所的要求；也非常适合家用场合安防或智能看护应用。日前，三星刚刚推出了其第一个基于DVS授权技术的产品——智能家居监控“SmartThings Vision”，售价149美元，正是主打这一卖点。与三星相比，芯仑在自主芯片开发上的优势使其具有三倍高于对方的分辨率和前所未有的片上光流性能，产品性能优势更加凸显。
近年来，类脑计算已经渐渐为人所熟知，而类眼视觉作为其中一个分支，仍是计算机科学的前沿，具有很高的技术门槛。芯仑科技作为国内这一领域的先驱者，不但将动态视觉传感器带入我们的视野，更不断探索其应用，推动颠覆性前沿技术的商业化落地。从智能驾驶到消费电子，这家公司屡次让人眼前一亮，让我们看到了国内自主技术国际领先的可能性，更看到了中国初创企业在产品化落地上的灵活思路和雷霆速度。目前已有多家家电、安防、手机头部企业与芯仑达成合作，预计明年可大规模量产。
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