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神經形態視覺感測器實現更高自主性未來裝置

日期:2020-06-05

神經形態視覺(Neuromorphic vision)感測器是一種基於仿生學原理的攝影機,它可以捕捉到一個場景中的關鍵資訊,降低資料冗餘和延遲。這類事件(event)驅動感測器使自主化更接近現實,已經在高速視覺應用中找到「用武之地」,如工業自動化、消費性電子和自動駕駛車輛等。

然而沉寂多年的神經形態視覺感測器產業在最近幾個月開始捲土重來。2019年11月,三星(Samsung)為其鎖定手機與平板電腦應用的動態視覺感測器(Dynamic Vision Sensor,DVS)技術申請商標;對此Cambou認為:「這有點讓人出乎意料,因為三星原本開發DVS技術主要是為了車用先進駕駛輔助系統。」

神經形態感測源起於1991年蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)暨神經訊息研究所(Institute of Neuroinformatics)的科學家Misha Mahowald首創之「矽視網膜」(silicon retina);這種技術模仿了人類的視網膜,如當時Mahowald解釋:「這種矽視網膜透過從影像中去掉平均強度水準、僅報告時空變化,從而節省頻寬。」這是催生了DVS的幕後概念,也在近年來激勵眾多新創公司投入相關研發,包括來自瑞士的iniVation。

總部位於瑞士蘇黎世的iniVation由事件驅動視覺技術領域的領先者在2015年創立,現已開發出一個動態視覺平台,整合了高性能機器視覺系統的硬體與軟體。其神經形態DVS晶片型號為DAVIS346,模仿了人類視網膜的特徵,只有在局部像素等級的變化發生時才會傳輸資料,從而實現微秒級(microsecond)時間精度的事件流;這相當於傳統的視覺感測器,但資料量卻少得多。該公司表示,由於採用了本地處理的理念,該晶片大大降低了功耗(最高降低了90%)、資料儲存和算力需求,同時提高了感測器的動態範圍(超過120 dB)。

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