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中科创达孙-力:视觉的传统技术和挑战嵌入式AI算法应用的挑战

  中科创达孙-力:视觉的传统技术和挑战嵌入式AI算法应用的挑战近日,中科创达副总裁孙力在 Thunder World 2018 嵌入式 AI 人工智能技术大会上发表了主题演讲,主要分享了以下三方面内容:

  以手机相机为例,孙力讲述了其视觉系统的复杂性。无论是底层驱动、核心算法的曝光、对焦,到最后视频处理,相机的系统架构异常复杂。如果要做一个优秀的图像处理系统,面临摄像头模组的光学特性、图象处理的算法、芯片加速、画质调优等各方面的挑战。

  另一烦是硬件碎片化,不同的操作系统要对画质做一些复杂的调优流程(实验室和实际生活场景),此外需善用硬件加速,解决功耗和性能问题。

  中科创达在画质调优方面的竞争力是调试整个图像的 Pipeline 和 3A ,包括亮度、白平衡、对比度要精准对焦,不断进行调试,做大量画质的调优,以产生最优图像采集。调试过程分成三个阶段:第一,先把基础的软件、驱动做好;第二,实验室 tuning,包含 LSC, AWB, AE, Gamma, 对比度增强, CCM, DPC 等等;第三,真实场景 tuning,与参考设备对比拍摄。

  他以汽车 ADAS 芯片为例讲述了要满足高画质要求可能达到的技术趋势,首先是从外置的 ISP,到 Bayer sensor 的转变,目前主流的方案是用外置的 ISP,但在汽车里会经历类似于手机从功能机到智能机的演变。孙力称,在自动驾驶芯片的图像处理部分中科创达已有一定布局。

  目前很多算法都基于 2D 技术,但3D 技术会越来越普及。孙力指出,这主要取决于以下四个问题的解决:BOM 的成本,由于规模化的问题,还没有降低到平民化;其次,多种的光学设计,碎片化(ToF、结构光、双目、主动双目等);嵌入式的 SoC 的 depth map 的运算能力(pc 辅助到嵌入式 ARM based);多套使用的完整建模问题;RGBD,基于 3D 的人工智能学术进展。中科创达要解决的是图像质量问题,比如宽动态/HDR、降噪,导入 AI 技术来解决图像质量问题。

  嵌入式 AI 算法挑战主要在哪儿?孙力给出了三点:计算资源有限,终端处理平台碎片化;另外应用场景和需求多样化,准确率、速度等方面也需要做出取舍。

  具体的优化策略是什么?在他看来,最重要的还是要做深度结合的系统化设计。硬件上,在满足功耗、发热等限制条件的前提下,实现 AI 运算加速引擎,其次是 DSP/GPU/NPU 等芯片的加速,同时要与芯片平台进行深度合作。

  而软件方面,最核心的是降低算法模型的计算量,这需要设计适合的嵌入式平台的模型架构,裁剪模型,与场景的深度整合和适配优化以及共享深度学习模型中的超参数。

  大会现场,中科创达展示了基于骁龙 845 芯片的终端智能分析盒子 AI Kit。

  从智能视觉赋能行业方面,他的感受有三点:第一,客户一定期望有一个整体解决方案,而不只是 AI。在整个过程中要帮客户考虑数据获取、数据隐私、训练、私有云部署、生产管理系统等等。

  第二,客户衡量 AI 的价值不是多么高大上,而是根据生产力提升,运行效率优化,及经营业绩能承受的预算能力来进行反推,这和目前昂贵的 AI 投入成本是个矛盾。

  第三,行业客户的工作流程,部门职能等还未能围绕先进生产力来进行部署和优化,客户期望一次性投入建设一个人工智能平台,可以一劳永逸否认自我训练,升级和部署,对比于现在需要定制化的算法,未来围绕需要解决的领域问题,少数的人力服务于算法的流程需要被建立。

  最后,孙力再次强调,要给客户提供整体解决方案,要从 AI 模型的构建到整个生命周期管理起来,而不仅是提供算法。另外,他表示不能太迷信 AI 算法,有时还要用传统图象处理算法,最终的目的是帮客户解决问题。

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  EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。

  PROTEL公司在20世纪80年代末推出的CAD工具,是PCB设计者的首选软件。它较早在国内使用,普及率最高,有些高校的电路专业还专门开设Protel课程,几乎所在的电路公司都要用到它。早期的Protel主要作为印刷板自动布线工具使用,现在普遍使用的是Protel99SE,它是个完整的全方位电路设计系统,包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计(包含印刷电路板自动布局布线),可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客户/服务器体系结构,同时还兼容一些其它设计软件的文件格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多层印制线路板的自动布线,可实现高密度PCB的100%布通率。Protel软件功能强大、界面友好、使用方便,但它最具代表性的是电路设计和PCB设计。

  据路透社报道,古巴国家电信公司(ETECSA)总裁Mayra Arevich 4日在电视上表示,从6日起古巴人可以购买手机3G业务。到目前为止,古巴人只能用手机登陆政府旗下的电子邮件账户。

  利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。

  当索尼三年前决定把赌注押在TOF传感器上时,它面临着自行开发或收购技术两个选择。2015年,索尼决定收购一个小型TOF传感器开发商 Softkinetic Systems。这家位于布鲁塞尔的公司共有77名员工,他们已经在宝马7系轿车中成功安装了这项技术,让驾驶员能够通过手势来控制车内的许多功能。

  11 年来,公司专注中高端IT 人才培训,涵盖了Java、Android、iOS、C 、PHP、嵌入式、软件测试、数字艺术设计、网络营销等10 大应用领域,先后在北京、上海、广州、深圳、杭州、南京、武汉、长沙、重庆、合肥、成都、西安、沈阳、大连、青岛、苏州、太原、郑州、大庆、无锡、芜湖等30 多个城市建立了100 多家实训中心,累计培养了13 万名中高级软件人才。

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  FPGA中的逻辑块是CLB,逻辑块是指PLD (Programmable Logic Device)芯片中按结构划分的功能模块,它有相对独立的组合逻辑单元,块间靠互连系统联系。FPGA的逻辑块粒度小,输入变量为4~8,输出变量为1~2,每块芯片中有几十到上千个这样的单元,使用时非常灵活。FPGA内部互连结构是靠可编程互联P I实现逻辑块之间的联接。它的互联是分布式的,它的延时与系统布局有关,不同的布局,互联延时不同。根据FPGA的不同类型,可采用开关矩阵或反熔线丝技术将金属线断的端点连接起来,从而使信号可以交换于任意两逻辑单元之间。

  基于单片机和CPLD的DDS正交信号源,其频率幅度可精密控制,扩展输出频率达300 kHz,增加扫频输出功能。采用红外键盘控制频率和幅度,采用液晶同步显示信号的频率和幅度;输出端产生正弦波、方波、三角波、锯齿波,梯形波、短形波、频率突变的方波、尖脉冲数字信号等,且具有扫频输出的功能。测试结果表明,系统稳定可靠,人机交互界面友好,操作简单方便。

  此外,还有多种额外选项可供设计人员用来保护IP。最简单的方法是将存有FPGA配置的闪存以及Cortex-M3程序代码编程到“干净”的区域中,并设定一个“生效时切断保险丝”的条件,防止此闪存区域被读取或重新编程。此功能也称为FlashLock。从Actel Libero集成式设计环境(IDE)输出的资料,包含配置和运行时间(run-time)程序代码,也能用128位AES标准进行加密,以期在安全的制造环境之外也可以确保其IP得到保护。如果以匹配(matching)程序档案做好设定,一个内建的128位AES解密引擎可在最后的产品制造期间进行安全的系统内(in-system)编程。

  PCM的开发也是台积电不断扩展的欧洲研发部门的工作一部分,正如在IMEC技术论坛上宣布的那样。台积电(欧洲)的总裁Maria Marced表示,“欧洲是无线和汽车技术的关键地,PCM非常适用于汽车技术。PCM技术是NXP和台积电的合作开发项目,我们在Leuven与NXP已经开展20多个合作项目,PCM就是其中之一。”

  Protel是PROTEL(现为Altium)公司在20世纪80年代末推出的CAD工具,是PCB设计者的首选软件。它较早在国内使用,普及率最高,在很多的大、中专院校的电路专业还专门开设Protel课程,几乎所在的电路公司都要用到它。早期的Protel主要作为印刷板自动布线工具使用,其最新版本为Protel DXP,现在普遍使用的是Protel99SE,它是个完整的全方位电路设计系统,包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计(包含印刷电路板自动布局布线),可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客户/服务体系结构),同时还兼容一些其它设计软件的文件格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多层印制线路板的自动布线,可实现高密度PCB的100%布通率。Protel软件功能强大(同时具有电路仿真功能和PLD开发功能)、界面友好、使用方便,但它最具代表性的是电路设计和PCB设计。

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