人工智能大潮袭来, 市场红利开始在人工智能和智能语音两方面展开, 拥有一颗集性能, 功耗和成本最优的人工智能芯片将成为AI '赋能' 应用的关键, 也是打造AI爆品的核心. 如今, 除了智能音箱外, 机器视觉应用正在安防等行业中崭露头角, 机器视觉的商业化应用也开始水到渠成, 一批批基于机器视觉的人脸识别的产品正陆续推出.
在日前举办的十六届中国国际社会公共安全博览 (简称 '安博会' ) 中, 针对人脸应用的机器视觉产品成为展会主题, 人脸抓取及识别技术和产品异常火爆, 其中包括海康萤石展出萤石C5S壁挂式互联网摄像机, 爱耳目展出云智AI摄像机, 以及清新互联, 万佳安, 控王, 微氪等展出人脸识别摄像机等新品备受关注, 这些产品具备了深度学习能力, 可实现多目标检测, 1080P分辨率, 30帧实时视频. 而为这些产品赋能的人工智能芯片正是来自于君正的第一代机器视觉芯片T01.
T01, 君正机器视觉 '从0到1' 的开端
基于摄像机的发展应用需求, 分辨率越来越大, 联动速度要求也越来越高, 而前端芯片计算能力明显不足, 在这个应用瓶颈下, 虽然经过多年的发展沉淀, 但一直没有看到能够低成本落地的前端实时人脸识别摄像机的应用.
不过, 爱耳目与萤石于近期分别发布了前端实时人脸识别的摄像机产品, 并在此次安博会上正式亮相, 产品打破了前端芯片计算能力和联动速度要求发展的应用瓶颈, 备受行业人士关注.
爱耳目在十六届安博会上展出的人脸识别摄像机
这其中带来突破性技术创新的就是来源于君正T01机器视觉芯片.
以技术创新驱动产业变革, 或者说 '从0到1' , 是君正企业愿景的重要组成部分, 于是便有了T01命名的由来.
先来看一下T01的基本规格:
★XBurst CPU
★ CV Engine V1.0
★ Multi input/output interface type support
★ Host interface
★ Typical 700mW
核心性能方面, T01的检测规格如下:
★多对象同时检测, 支持可达16种对象的同时检测
★多目标同时检出, 支持超过30个目标的同时检出
★ 多分辨率配置支持, 支持可达1080p分辨率实时监测
★常见类型数据输入输出接口支持
★30帧全实时检测速率
不难发现, 在T01的规格中, 既没有ISP, 也没有H.264/H.265, 更没有诸多繁复冗余的外部接口. 没错, T01的唯一任务就是完成高质量的目标检测.
作为君正推出的第一代机器视觉专用芯片, XBurst CPU与CV Engine是其中最核心的模块. XBurst CPU 自然继承于君正传统的CPU技术, 并针对深度神经网络进行了指令优化; CV Engine则是第一代机器视觉ASIC引擎.
T01与以往常见的AP SOC或者MCU截然不同, 这是君正在机器视觉方向从0到1的第一步, 也是君正芯片Roadmap上一个全新的开端.
性能优越, 定位清晰, 具备大规模上量的条件
T01多对象目标检测并不局限, 可面向所有行业, 不仅仅限于安防. 如果要从中优先选择一个落地方向, 那应该就是从人开始, 聚焦人的属性, 展开行业化应用.
而针对人脸, 半身人形与全身人形这三类属性目标, 目前在T01上的单一属性检出准确率超过97%, 检测速度达到每秒30人30帧同时检测. 在探测距离方面, 配合不同的镜头实测正常人脸检测最远距离可以达到30米, 全身人形检测可以达到100米以上.
'支持多对象混合交叉检测, 这是T01的第一个优势. ' 单一对象检测, 如果发生了漏检则无能为力. 多对象交叉检测, 不同对象之间互相弥补覆盖, 大幅降低了整体漏检的概率.
'能做到实时检测的速度, 以及支持精确角度检测, 这是T01的另一大优势. ' 对于人脸识别来说, 能否抓取角度优质的正脸, 对于人脸识别的体验有决定性的影响. T01提供的全实时抓脸能力, 且可以同步分析出检测对象的角度, 使得产品可以从连贯的视频流中从容地筛选一张品质最好的正脸, 然后调用云端识别, 获取最优结果. 基于T01的速度检测优势, 配合人形的角度检出, 配合跟踪技术, 又可大幅深化及扩展应用场景, 如人数统计, 行为分析等等;
正是因为有了T01的这些独到能力, 也就为爱耳目和萤石等伙伴提供了创新的基础. 那么合作伙伴如何基于T01做好创新呢? 我们知道, 在电子产品设计应用中, 想打造一款全新的产品必须投入大量的人力财力与时间, 而基于以往成熟的产品不断改进, 小步快跑却是更加务实的做法. 而T01正是结合这种做法, 以协处理器的形态, 方便做加法, 轻松可集成, 大大降低了功能创新对产品研发带来的工程复杂度和各种负担. T01通过搭配其他常见的摄像机主控芯片快速形成产品. 在系统搭建上, T01的透明度较高, 仅需简单的硬件电路改造, 即可使T01方便的集成到其他主芯片的系统中.
例如爱耳目的产品, 典型的T01搭配君正T20, 产品结构如下:
该方案中采用君正T20 + T01 两颗芯片组合, 其中, T20 作为主控智能视频芯片, 具备专业级成像ISP, 微光夜视; SmartH.264编码引擎, 超低码流控制; 高性能计算平台, 视觉智能分析; 领先的低功耗技术. 另外, T01则主要针对视频智能化的高性能分析应用, 以增强视频的处理能力, 此款芯片可以搭配君正自研的T系列产品也可以搭配其他厂商的主控芯片, 目前在市场上属于独有产品.
得益于T01的性能和定位优势, T01可以很容易地以模块增添的方式与现有产品结合. 只通过局部改造, 增加T01数据通路, 既不影响原始产品成熟稳定的效果, 又获得了高质量的目标探测功能. 此外, T01的外围只需要很简单的电路, 就可以工作起来. 从技术工程和应用案例角度看, T01各方已经成熟并具备大规模上量的条件, 随着君正T01放量投产, 目前国内包括爱耳目与萤石, 清新互联, 万佳安, 微氪, 海清视讯等都已经陆续发布了采用T01人脸识别摄像机, 并已经有产品机上市在售. 同时在海外市场, 也有一些知名海外厂商已大规模量产或者正在研发基于T01的智能IOT摄像机, 机器人, 智能会议系统等产品.
开启蓝海战略, T01或成就2018年人脸识别爆品
如今机器视觉商业化应用正加速落地, 推动智慧城市, 智慧门店, 智慧家居, 智慧社区, 智慧办公, 新一代智慧机器人等产业走向AI专业化. 作为 '万物之眼' 的智能摄像头这些商用化进程中当担的重要接口, 应用前景广泛. 在硅谷创投教父彼得•蒂尔的书中, '道生一' 正是开辟新兴蓝海市场的关键一步, 君正推出的T01芯片同样是机器视觉蓝海市场应用中的重要一步, 极具竞争优势.
为什么说T01机器视觉芯片在人脸识别的前端芯片中具有竞争优势? 因为T01采用的是直接将算法内嵌到处理器中, 用ASIC的方式, 在降低成本的同时, 功耗也达到最佳平衡点, 且拥有足够的性能.
算法之外, 深度学习也是AI落地应用的重点, T01不同于GPU与FPGA, 也与深度学习神经网络各种XPU芯片有一定的区别. T01的典型运行功耗, 包括内置的DDR在内, 大约700mW. 远远低于GPU与FPGA, 也明显低于有数据公布的若干XPU.
与其他机器视觉芯片堆砌FLOPS性能不同, T01更加注重实用功能的结果. 从T01实际的测试来看, 目标检测的效果已然非常接近深度学习, 且具备角度分析, 实时探测等优于当前阶段端级深度学习的特性. 深度神经网络无疑是行业的未来, 但是深度学习要达到大分辨率和高帧速, 依然还有很长的路要走, 尤其是在功耗控制方面. T01凭借很低的功耗, 更低的成本, 以及良好的方案实用性, 是目前可以媲美深度学习的产品落地的首选.
在人工智能快速迭代的今天, 纯粹的云计算与单独的前端计算看起来都无法满足发展的需求. 未来的产品, 必定更加兼顾体验与成本, 于是终端与云端联合计算的架构应运而生. 'T01将实时性要求很高的目标检测运行在前端, 而将基于大数据的识别运行在云端, 实现终端与云端联合计算. ' 通过终端与云端各自职能聚焦, 将十分有利于AI产业链的团结. 同时, 双端联合计算的架构, 技术上便于切割算法, 云端服务与硬件产品, 商业上有利于弥合数据争夺, 促进整合. 到目前为止, T01已经与多家云端服务公司(如百度, Artofus等)深入合作, 提供各种数据再加工的云端服务; 同时, T01也引进了众多设备产品研发伙伴, 可快速根据各种场景打造不同产品, 配合相应的云端服务提供不同场景下的整体解决方案.
除了目前包括爱耳目与萤石, 清新互联, 万佳安, 瀚晖, 微氪, 海清视讯, British Gas, SBR等推出采用T01人工智能芯片的产品外, T01尚存在诸多潜在应用空间和客户, 例如: 配合多摄像头联动, 就可以实现人员定位管控, 轨迹回溯, 人脸搜索等; 配合生态电器联动, 就可以实现家居电器控制, 灯光开关, 天然气节能, 门锁门铃等; 配合姿态分析与健康数据, 就可以实现老人监护, 跌倒检测, SOS报警等; 配合商铺应用, 就可以实现客流统计, 商铺热点分析以及导购VIP服务等; 配合公共安全应用, 则可以在敏感地区广泛布防电子人脸警察; 配合医疗大数据, 则可以大幅防范医托, 医闹以及号贩子等应用场景.
整体来看, 君正推出的第一代机器视觉芯片T01具有以人为主的高性能多对象目标检测能力, 并以较低的运行功耗, 民用化的成本, 良好的集成性, 目前已经在视频摄像机领域率先落地. 随着AI浪潮席卷而来, T01预计明年将可以扩大应用范围, 会有更多采用T01的产品落地在更多领域.