引言

随着物联网(IoT)设备的普及,对低功耗、高性能的边缘计算需求日益增长。Tiny Machine Learning(Tiny-ML)因其在资源受限环境中的出色表现,成为推动这些设备智能化的关键技术。犀灵感存算智能视觉传感器作为一种集成处理能力的图像传感器,能够在传感器层面进行数据处理,与Tiny-ML技术的结合将极大提升边缘设备的智能化水平和能源效率。本文将探讨犀灵感存算智能视觉传感器在Tiny-ML中的应用及其优势。

犀灵智能视觉传感器简介

犀灵智能视觉传感器是一种能够在像素级别并行处理图像数据的传感器。与传统的图像传感器仅输出原始图像数据不同,犀灵智能视觉传感器可以在硬件层面完成初步的图像处理任务,如边缘检测、角点检测和光流计算。这种集成的处理能力不仅减轻了后续处理器的负担,还显著降低了数据传输的带宽需求。

Tiny-ML概述、需求与挑战

Tiny-ML是指在资源受限的设备上运行的机器学习模型,通常这些设备是低功耗的微控制器或嵌入式系统。Tiny-ML的目标是实现高效、实时的智能处理,减少对云计算资源的依赖。通过在设备端进行数据处理,Tiny-ML不仅可以降低延迟,提高响应速度,还能增强数据隐私保护。

Tiny-ML需要在低功耗、小体积的嵌入式设备上运行机器学习模型。由于嵌入式设备的计算能力和存储资源有限,传统的计算机视觉算法和深度学习模型难以直接迁移到这些设备上。犀灵智能视觉传感器的出现为Tiny-ML提供了一种解决方案,通过在传感器内部完成部分计算任务,降低了对外部处理器的要求。

犀灵感存算智能视觉传感器在Tiny-ML中的优势

1. 降低功耗:传统的计算机视觉系统需要高性能处理器来处理复杂的图像算法,功耗较高。而犀灵智能视觉传感器能够在传感器内部进行图像处理,减少了数据传输和处理的功耗。

2. 减小体积和外部算力需求:将图像处理功能集成到传感器中,可以减少外部处理器和相关电路的需求,从而减小整体系统的体积。

3. 减少数据传输带宽:由于大部分图像处理任务已经在传感器内部完成,传输到MCU的数据量大大减少,降低了对数据传输带宽的需求。这不仅提高了系统效率,还减少了数据传输过程中可能出现的延迟和功耗。

4. 实时处理:并行处理架构使得犀灵智能视觉传感器能够以较高速度完成图像处理任务,满足实时应用的需求。

5. 数据隐私保护:在设备端完成数据处理,减少了数据上传云端的需求,有效保护用户隐私,尤其适用于医疗和家庭监控等领域。

应用场景

1. 智能家居:在智能家居设备中,犀灵智能视觉传感器可以用于安全监控、手势识别等应用,通过Tiny MCU实现低功耗的实时监控和控制。

2. 低功耗运动检测:利用犀灵智能视觉传感器的光流计算能力,可以实现高效的运动检测。在运动捕捉领域,这种结合可以用于低功耗的可穿戴设备,实现实时的动作识别和姿态分析,广泛应用于健康监测和健身追踪。

3. 医疗设备:便携式医疗设备,如家用内窥镜,可以利用犀灵智能视觉传感器进行实时图像处理和分析,提升诊断效率和精度。

4. 工业自动化:在工业环境中,该传感器可以用于机器视觉系统,实现快速、准确的缺陷检测和产品分类。

5. 智能交通系统:在智能交通系统中,犀灵智能视觉传感器与Tiny-ML模型的结合可以实现实时的车辆和行人检测。传感器预处理减少了数据量,Tiny-ML模型进一步分析,最终实现智能交通管理和事故预防。

6. 机器人视觉:对于需要复杂视觉处理的机器人,犀灵智能视觉传感器提供的初步处理结果可以极大减轻主处理器的负担。结合Tiny-ML,机器人可以在低功耗下实现高效的路径规划、障碍物检测和对象抓取等功能。

实现方法

通过将犀灵智能视觉传感器与Tiny MCU结合,可以构建一个高效的Tiny-ML系统。传感器负责初步的图像处理和特征提取,Tiny MCU则用于进一步的数据处理和机器学习模型的推理。具体实现步骤如下:

1. 图像采集:犀灵智能视觉传感器捕捉原始图像,并在传感器内部进行初步处理,如降噪、边缘检测等。

2. 特征提取传感器内嵌处理器提取图像特征,如角点、边缘、纹理等,将这些特征数据传输给Tiny MCU。图像特征也可以使用预先训练好的机器学习模型部署在内嵌处理器上实现。

3. 模型推理:Tiny MCU根据接收到的特征数据运行预先训练好的机器学习模型,进行目标识别、分类或检测等任务。

与国际知名MCU的合作

我们正在与多家国际知名的微控制器(MCU)制造商合作,开发新的Tiny-ML应用。这些合作将为开发者提供更好的开发生态系统,并扩展Tiny-ML的应用范围。通过这些合作,我们期望能够加速创新,推出更多高效、低功耗的智能设备,满足各种应用场景的需求。

结论

犀灵智能视觉传感器在Tiny-ML场景中的应用展示了其在低功耗、小体积和高效实时处理方面的巨大潜力。通过将图像采集和处理功能集成到传感器内部,并结合Tiny MCU,可以构建出适用于多种应用场景的智能系统。未来,随着技术的进一步发展,犀灵智能视觉传感器有望在更多领域发挥其优势,为智能设备的发展提供新的可能性。

 

 

 

 
 
 
 

 

 

关于我们

犀灵视觉,成立于2021年,是业界领先的致力于研发全新一代智能视觉传感器和智能光电传感器的高科技芯片公司,核心团队来自于世界知名的大学实验室和芯片公司,目前已在北京、上海、成都、深圳和南京等城市设立办公及研发中心。

犀灵视觉的“像素级运算技术(In-Pixel Computation)”经过多年的沉淀与迭代,超越了传统冯诺依曼架构处理方式,从根源创造技术革新,高效的将像素(Pixel)和运算技术(Core)相结合,带来传统架构无法比拟的高速度、低功耗和智能化的优势。我们的产品专注于边缘处理应用场景,从2D到3D都提供了完整的智能视觉传感器解决方案。

犀灵视觉的愿景是给AI装上慧眼,为人类带来无限视界。

 

公司成立至今已获得以下荣誉:

·上海最具投资潜力50佳创业企业

·ARM安创加速器2021年“安创之星”

·2021年毕马威中国“芯科技”新锐企业50强

·2022年科技型中小企业

·2022年北京市创新型中小企业

·2022年毕马威中国“芯科技”新锐企业50强

·2023年科技型中小企业

·2023年毕马威中国“芯科技”新锐企业50强

·2023年第十八届“中国芯”芯火新锐产品

 

 

 

犀灵感存算智能视觉传感器在Tiny-ML中的应用