“感知技術(shù)”浪潮來臨 安森美聚焦三大領(lǐng)域
是否記得李世石與Alpha Go的人機(jī)圍棋大戰(zhàn)，從那次吸睛無數(shù)的戰(zhàn)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(yùn)算智能、感知智能、認(rèn)知智能三大方向發(fā)展。近日，安森美半導(dǎo)體在京舉辦以智能感知策略及方案為主題的媒體交流會(huì)，安森美半導(dǎo)體圖像傳感器部全球市場(chǎng)及使用工程總監(jiān)易繼輝與我們分享了最新智能感知發(fā)展策略，分析汽車、工業(yè)和Edge AI等市場(chǎng)的需要和趨勢(shì)，以及分享公司的重點(diǎn)智能感知方案和技術(shù)。三大使用市場(chǎng)成安森美主攻對(duì)象易繼輝介紹，安森美的智能感知部的終端市場(chǎng)有很多，但是汽車、機(jī)器視覺、邊緣人工智能是最重要的三大市場(chǎng)方向。他還強(qiáng)調(diào)，智能傳感器、深度感知、傳感器融合，是感知未來發(fā)展的三個(gè)趨勢(shì)。智能感知已經(jīng)不是傳統(tǒng)的圖像傳感。傳統(tǒng)的圖像傳感技術(shù)很大程度依靠手機(jī)開發(fā)出來，因?yàn)槭謾C(jī)原來圖像傳感器用得非常多。現(xiàn)在智能傳感器被廣泛使用在汽車、機(jī)器視覺、邊緣人工智能這三個(gè)領(lǐng)域。較之汽車、機(jī)器視覺和邊緣人工智能有很大的不一樣：一是像素，人眼僅能夠鑒別的只有1600萬像素左右。但是對(duì)于智能傳感來說，像素識(shí)別幾乎沒有邊界。所以說這是一個(gè)很大的趨勢(shì)，隨著人工智能對(duì)像素辨別、理解和判斷能力需要的提升，圖像傳感器對(duì)于像素識(shí)別要求也越來越高。 安森美通過一系列的并購(gòu)，讓自己成為全球唯一一家擁有所有感知技術(shù)的公司。他們的戰(zhàn)略布局是如何提升綜合能力，達(dá)到綜合能力的極致，以寬廣的產(chǎn)品陣容滿足客戶全方位的需要，而不是滿足于在某一個(gè)領(lǐng)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(zhǎng)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(jìn)圖像處理能力的圖像傳感器，作為給眾多預(yù)警、識(shí)別類ADAS功能，如車道偏離預(yù)警、前方碰撞預(yù)警、交通標(biāo)志識(shí)別、盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)、全景泊車等提供高品質(zhì)成像效果的基礎(chǔ)，在近兩年掀起了一波投資研究熱潮。 “做現(xiàn)代圖像傳感器的創(chuàng)造者”一直是安森美的目標(biāo)，通過這幾年的并購(gòu)整合等一系列舉動(dòng)，安森美成為了圖像傳感器方面的領(lǐng)軍企業(yè)，是全球唯一一家同時(shí)提供CCD和CMOS技術(shù)方案的公司。研究表明，汽車圖像傳感器是市場(chǎng)增速最快的領(lǐng)域，2018-2022年行業(yè)收入年復(fù)合增長(zhǎng)率將會(huì)達(dá)到21%。 在汽車市場(chǎng)，安森美老大寶座當(dāng)仁不讓，市場(chǎng)份額達(dá)到62%，感知攝像頭領(lǐng)域達(dá)到驚人的81%，比所有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手加起來的份額還大。據(jù)易繼輝介紹，安森美提供半導(dǎo)體感知和視覺的整體搞定方案，從視覺+感知、ADAS+自動(dòng)駕駛、全局快門、雷達(dá)、激光雷達(dá)這些領(lǐng)域有著先進(jìn)的技術(shù)水平，并且提供從低端到高端多種產(chǎn)品供客戶選擇。圖像傳感器作為整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)復(fù)雜程度最高的技術(shù)，安森美之所以能在圖像傳感器中占據(jù)不敗的地位，是因?yàn)樗麄円恢闭驹谙冗M(jìn)技術(shù)的最高點(diǎn)。在ADAS領(lǐng)域，安森美擁有完整的產(chǎn)品組合，從VGA到1200萬像素的產(chǎn)品一應(yīng)俱全，可滿足客戶不一樣需要。安森美的產(chǎn)品具有低照度解析、寬動(dòng)態(tài)范圍等特點(diǎn)，可以直接滿足到自動(dòng)駕駛L5等級(jí)的需要。易繼輝特別提到，現(xiàn)在普通機(jī)器視覺只需要黑白色，然而如果牽扯到行人識(shí)別，就需要色彩信息，而安森美的傳感器平臺(tái)則可以同時(shí)傳輸這兩種信息。 在隧道實(shí)測(cè)中，安森美傳感器與對(duì)手相比，具有更高的動(dòng)態(tài)范圍，更清晰的成像。汽車是工業(yè)界中最復(fù)雜的系統(tǒng)之一，因此安森美需要更多的合作伙伴一起，現(xiàn)在已有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(jù)易繼輝介紹，安森美有專門的團(tuán)隊(duì)開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴，與圖像傳感器或者是激光雷達(dá)的友商、供應(yīng)商，都會(huì)開展深入的合作，建立合作生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為三個(gè)層面：第一個(gè)層面是保證在產(chǎn)品上能夠?qū)樱葱麻_發(fā)的產(chǎn)品能夠和合作伙伴的新產(chǎn)品可以對(duì)接；第二個(gè)層面是在產(chǎn)品線路圖上能夠?qū)樱庐a(chǎn)品的線路圖能夠與友商的下一代新產(chǎn)品線路圖對(duì)接上；最深層次的就是產(chǎn)品概念上的契合，即在產(chǎn)品定義之前就跟友商、合作伙伴一起研究如何對(duì)新一代產(chǎn)品作優(yōu)化。 如今汽車智能感知元器件越來越多?，F(xiàn)在啟用自動(dòng)駕駛的車輛擁有9個(gè)圖像傳感器，而下一代正在開發(fā)的圖像傳感器已經(jīng)超過12個(gè)，還有接近20個(gè)正處于研究階段。同時(shí)還配備有10個(gè)雷達(dá)，至少2個(gè)超聲波，將來也會(huì)配置至少1個(gè)激光雷達(dá)。所以，現(xiàn)代汽車的感知能力已經(jīng)比駕駛員更強(qiáng)。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(huì)有幾毫秒的精力分散，而智能感知可以全時(shí)候地跟蹤、檢測(cè)和計(jì)算。 汽車智能感知陣容近紅外+（NIR+）像素技術(shù)是使用于汽車的另外一個(gè)技術(shù)，易繼輝介紹到：汽車在夜間行駛時(shí)對(duì)近紅外的要求非常高。安森美開發(fā)的產(chǎn)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。感光度提升有2個(gè)好處：第一，如果感光度低，低照度就不好，捕捉信號(hào)的效果就不完整；第二，如果感光度低，可能要用LED來補(bǔ)光，大功率的LED會(huì)產(chǎn)生非常大的功耗，如果近紅外靈敏度提升，首先可以省電，再者可確保信號(hào)捕捉的全面，提升信號(hào)清晰度。這項(xiàng)技術(shù)在汽車使用上也越來越廣泛。
LFM（LED Flicker Mitigation）技術(shù)
由于LED在閃爍的時(shí)候頻率都不一樣，但這對(duì)信號(hào)的捕捉產(chǎn)生影響，現(xiàn)在為止沒有一個(gè)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。所以，在汽車LFM對(duì)整車廠而言是非常大的挑戰(zhàn)。安森美現(xiàn)在的技術(shù)可以在獲得信號(hào)后通過軟件分析延遲和功耗，從傳感器硬件上直接搞定問題。業(yè)界領(lǐng)先的全局快門性能我們都知道，圖像傳感器有兩個(gè)不一樣的技術(shù)：一個(gè)叫做卷簾式快門，一個(gè)是全局快門。而安森美是同時(shí)能提供這2種技術(shù)的公司。無論是在ADAS、自動(dòng)駕駛還是邊緣計(jì)算方面，安森美都能根據(jù)不一樣的像素級(jí)別提供產(chǎn)品。 而在汽車智能化的發(fā)展過程中，人工視覺，包括環(huán)視、后視；車外機(jī)器視覺，包括ADAS、自動(dòng)駕駛以及艙內(nèi)監(jiān)控，是三大主攻方向。安森美的CMOS技術(shù)將會(huì)在這些領(lǐng)域繼續(xù)深耕下去，爭(zhēng)取早日獲得突破。 安全是自動(dòng)駕駛的重中之重，而評(píng)判整個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的問題率單位標(biāo)準(zhǔn)是100FIT（Failure in Time）。對(duì)于子系統(tǒng)可以允許問題率單位標(biāo)準(zhǔn)是10FIT，對(duì)傳感器就是1FIT，這是非常高的要求。因?yàn)楫?dāng)圖像出現(xiàn)問題，人工智能就無法識(shí)別或者能夠識(shí)別也會(huì)花很長(zhǎng)時(shí)間，這就將造成延遲。現(xiàn)在為止要實(shí)現(xiàn)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(fēng)險(xiǎn)。這是從工程分析角度，但是它的風(fēng)險(xiǎn)非常高，可靠性不高。二是通過路上測(cè)驗(yàn)；把所有問題所有分析出來，再把這些問題注入到芯片，讓它產(chǎn)生這些問題，以鑒別芯片的可信度。安森美還專門開發(fā)了一個(gè)安全手冊(cè)(Safety Manuel)，客戶在運(yùn)用產(chǎn)品時(shí)根據(jù)這個(gè)手冊(cè)來規(guī)劃它的系統(tǒng)，滿足系統(tǒng)功能的安全要求。 讓工業(yè)機(jī)器視覺更敏銳工業(yè)機(jī)器視覺和邊緣人工智能的使用非常廣泛。近幾年隨著人工智能的開發(fā)，工業(yè)機(jī)器視覺和邊緣人工智能越來越受到業(yè)界注重。除了傳統(tǒng)工廠自動(dòng)化、智能化工廠的發(fā)展，機(jī)器視覺還在智能交通、新零售、智能樓宇/家居、機(jī)器人（無人機(jī)、服務(wù)機(jī)器人、工業(yè)用機(jī)器人、送貨機(jī)器人、合作機(jī)器人）等領(lǐng)域不斷發(fā)展。現(xiàn)在，安森美半導(dǎo)體，憑借全方位的產(chǎn)品陣容，成為工業(yè)機(jī)器視覺的領(lǐng)袖。 如同汽車領(lǐng)域，安森美為客戶提供全方位的產(chǎn)品服務(wù)。他們推出的X系列，在PYTHON系列的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步提升了性能。 XGS傳感器系列采用3.2微米全局快門CMOS規(guī)劃，降低了規(guī)劃尺寸；同時(shí)采用緊湊占位，在同樣29x29mm的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸內(nèi)像素點(diǎn)就會(huì)提升，PYTHON系列達(dá)到1200萬像素，XGS系列可以達(dá)到1600萬像素。XGS 45000系列，畫面像素非常高
低功耗，讓邊緣計(jì)算更高效現(xiàn)在AI、5G、IoT不斷發(fā)展，云端、物端、邊緣計(jì)算也應(yīng)運(yùn)而生。云端計(jì)算速度非常高，感知、識(shí)別或判斷、決策、行動(dòng)，這四個(gè)步驟都在會(huì)云端得以處理，但它的問題是大量數(shù)據(jù)送到云端成本非常高，延時(shí)性差。而現(xiàn)在邊緣設(shè)備基本上有兩種，一是處理密集型，有些設(shè)備像機(jī)器人的電池儲(chǔ)電量非常高，因?yàn)橐ＷC機(jī)器人的行走、運(yùn)動(dòng)，所以對(duì)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(shè)備有時(shí)會(huì)放在一個(gè)地方很久，因此對(duì)耗電量和靈活運(yùn)用性要求非常高，常常需要的時(shí)候才叫醒它，不需要24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。 此外，在未來智能機(jī)器人需要具有空間感，不能只是平面上的感知，現(xiàn)在深度映射技術(shù)有五種方式：立體視覺、結(jié)構(gòu)光、飛行時(shí)間、Super Depth和雷達(dá)。安森美的技術(shù)只需要一個(gè)攝像頭，一個(gè)芯片，在不需要任何補(bǔ)光的前提下，可以同時(shí)提供彩色圖像和深度圖像。安森美通過CNN（卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）深度學(xué)習(xí)把感知的可靠性大大提升。
“安森美在成像領(lǐng)域擁有四十余年的經(jīng)驗(yàn)，擁有業(yè)界最久的歷史，同時(shí)也提供著業(yè)界最多的產(chǎn)品組合，同時(shí)也在積極開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)及客戶方案等方面，尤其是針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)，安森美們?cè)趪?guó)內(nèi)有三個(gè)制造廠，幾百個(gè)技術(shù)支持和銷售團(tuán)隊(duì)，匯集了來自各個(gè)高校畢業(yè)的人才?！币桌^輝總結(jié)道。傳感器融合是自動(dòng)駕駛發(fā)展的必然趨勢(shì)。汽車圖像傳感器領(lǐng)袖安森美半導(dǎo)體把在汽車成像和超聲領(lǐng)域的領(lǐng)先地位擴(kuò)展至全面的智能感知領(lǐng)域，提供全方位的智能感知技術(shù)，包括圖像傳感器、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和LiDAR，并且連續(xù)開發(fā)針對(duì)市場(chǎng)趨勢(shì)和使用的新的技術(shù)和方案，同時(shí)注重車規(guī)、功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全，進(jìn)步汽車行業(yè)從半自動(dòng)邁向全自動(dòng)駕駛。 在不久的將來，自動(dòng)駕駛將不再是科幻電影里的橋段，智能感知也將會(huì)悄然到來。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步，人工智能作為具有前沿性、顛覆性和戰(zhàn)略性的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)成為我國(guó)新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力。因此，把握好人工智能發(fā)展的突破口尤為重要。傳感器融合是自動(dòng)駕駛發(fā)展的必然趨勢(shì)。汽車圖像傳感器領(lǐng)袖安森美半導(dǎo)體把在汽車成像和超聲領(lǐng)域的領(lǐng)先地位擴(kuò)展至全面的智能感知領(lǐng)域，提供全方位的智能感知技術(shù)，包括圖像傳感器、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和LiDAR，并且連續(xù)開發(fā)針對(duì)市場(chǎng)趨勢(shì)和使用的新的技術(shù)和方案，同時(shí)注重車規(guī)、功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全，進(jìn)步汽車行業(yè)從半自動(dòng)邁向全自動(dòng)駕駛。 未來，自動(dòng)駕駛將不再是科幻電影里的橋段，這是未來汽車的一個(gè)趨勢(shì)，感知是自動(dòng)駕駛的重要組成部分，同時(shí)安全性至關(guān)重要。作為全球第7大汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商，安森美半導(dǎo)體提供全面的智能感知方案，包括圖像傳感器、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)(LiDAR)以及傳感器融合方案，并擁有最豐富的符合車規(guī)的產(chǎn)品，在功能安全方面有深厚的經(jīng)驗(yàn)，還提供全球首個(gè)含網(wǎng)絡(luò)安全的圖像傳感器，致力于實(shí)現(xiàn)安全的自動(dòng)駕駛。