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作者：安富利公司 隨著(zhù)人工智能（AI）應用的高速發(fā)展，視覺(jué)AI成了各家技術(shù)公司逐鹿的主戰場(chǎng)�；跈C器學(xué)習，網(wǎng)絡(luò )邊緣的視覺(jué)AI設備可以根據AI推理，完成物體探測、人臉識別、圖像分析等多種智能視覺(jué)任務(wù)，為用戶(hù)帶來(lái)全新的體驗。 不過(guò)如果置身視覺(jué)AI這個(gè)“戰場(chǎng)”，企業(yè)你就會(huì )深切地體會(huì )到，這是一場(chǎng)艱難的“戰斗”。主要的挑戰來(lái)自于以下幾個(gè)方面： • 在邊緣設備中完成AI推理，既需要充足的算力，同時(shí)還要滿(mǎn)足成本、體積、功耗、安全等諸多約束條件，產(chǎn)品和方案的設計難度不小。 • 視覺(jué)AI市場(chǎng)總量雖然不小，但是“碎片化”現象嚴重，據不完全統計，目前市場(chǎng)上有70多種相關(guān)視覺(jué)用例，但是無(wú)法用統一的方案去應對。 • 快速演進(jìn)的AI 技術(shù)也是一個(gè)煩惱，不斷變化的算法、傳感器技術(shù)和視覺(jué)處理流程，使得開(kāi)發(fā)者不得不亦步亦趨，對自己的設計進(jìn)行不斷地優(yōu)化。 因此想要在這樣的競爭中勝出，企業(yè)你不僅要有敢打敢拼的勇氣，還需要具有更高的“智慧”，能夠找到更為高效的技術(shù)路徑，確立自身的技術(shù)優(yōu)勢，與別人拉開(kāi)差距。 自適應計算平臺 邊緣設備中的視覺(jué)AI應用一般包括AI推理以及非AI的預處理和后處理功能，而所有這些功能都需要相應的高性能算力做支持。如果能夠針對特定的視覺(jué)AI應用專(zhuān)門(mén)設計一顆芯片，單從性能上考慮，當然是最佳的加速方案。但這樣的固定芯片方案，其局限性也十分明顯：首先，專(zhuān)用芯片的研發(fā)成本及所需的時(shí)間成本會(huì )非常高；而這與視覺(jué)AI應用的碎片化市場(chǎng)和快速迭代的技術(shù)之間，顯然是一對難以調和的矛盾。 為了解決這一難題，在硬件方面，采用整合了可編程邏輯（PL）和Arm嵌入式處理系統（PS）的FPGA SoC是不錯的選擇，如賽靈思的Zynq UltraScale+ MPSoC。這樣，方便開(kāi)發(fā)者使用一顆器件即可滿(mǎn)足視覺(jué)AI處理全流程的計算任務(wù)；利用PL子系統，開(kāi)發(fā)者可以根據特定的用例，并基于最新的AI算法和處理流程，去實(shí)現最優(yōu)的深度學(xué)習處理單元、視頻處理和可擴展的傳感器融合，在高性能和靈活性之間找到一個(gè)最佳的平衡。 
圖1：Zynq UltraScale+ MPSoC系統框圖 除了硬件，一套與之配套的軟件集也是必不可少的，賽靈思就為開(kāi)發(fā)者提供了完整的工具鏈（如圖2），無(wú)論你是那一個(gè)層級的開(kāi)發(fā)者，都有與相應設計路徑配套的軟件工具可供使用。
圖2：賽靈思的軟件開(kāi)發(fā)工具 這些軟件與硬件結合起來(lái)，就形成了一個(gè)獨特的“自適應計算平臺”，對于兼具靈活性和高效性的系統來(lái)講，采用基于FPGA SoC的自適應計算平臺進(jìn)行開(kāi)發(fā)，無(wú)疑是一個(gè)明智的選擇。 4K智能相機開(kāi)發(fā)平臺 選定了自適應計算平臺這樣的基礎開(kāi)發(fā)架構之后，并非萬(wàn)事大吉，接下來(lái)開(kāi)發(fā)者還將面臨著(zhù)具體的方案和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上的挑戰。 一般來(lái)講，視覺(jué)AI應用開(kāi)發(fā)的流程是這樣的：先選定芯片，搭建一個(gè)原型，初步驗證該芯片是否能夠與所需的AI模型兼容；然后是PCB的設計和系統集成，并在這個(gè)更接近實(shí)際商用的系統平臺上進(jìn)行軟硬件方面的調優(yōu)加速；最終測試定型后投入量產(chǎn)。 但是實(shí)際開(kāi)發(fā)中，視覺(jué)AI應用是多樣化和多層次的，如果每次應用開(kāi)發(fā)都要從芯片級的設計開(kāi)始，再經(jīng)過(guò)復雜的系統整合過(guò)程，這需要一個(gè)漫長(cháng)的研發(fā)周期，且需要一個(gè)完整的硬件、軟件、PCB開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)團隊的參與，這無(wú)形中就抬高了研發(fā)的門(mén)檻。 是否能夠讓視覺(jué)AI應用的開(kāi)發(fā)，跳過(guò)前期的芯片級開(kāi)發(fā)和PCB設計，從一個(gè)更高層級的、比較完整的產(chǎn)品化平臺起步，甚至是直接將這個(gè)開(kāi)發(fā)平臺作為成熟的產(chǎn)品來(lái)使用，簡(jiǎn)化整個(gè)開(kāi)發(fā)流程？安富利的4K智能相機開(kāi)發(fā)平臺，就可以滿(mǎn)足你的要求。 智能相機開(kāi)發(fā)平臺的特性包括： • 具備1300萬(wàn)像素圖像傳感器以及高性能圖像信號處理芯片 • 賽靈思 MPSOC強大算力能夠支持大規模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法的部署 • Vitis AI開(kāi)發(fā)工具套件提供成熟且豐富的AI模型庫 • 內嵌于MPSOC的VCU硬核支持超低延時(shí)的AVC/HEVC編解碼 • 完全對用戶(hù)開(kāi)放基于該平臺的低延時(shí)人臉檢測參考工程源碼 • 產(chǎn)品化硬件結構能夠更快地將用戶(hù)的設計轉化為最終產(chǎn)品
圖3：智能相機開(kāi)發(fā)平臺 我們可以看到，這款智能相機開(kāi)發(fā)平臺是基于賽靈思完整的軟硬件自適應計算平臺，有完善的設計生態(tài)資源的支撐，有利于加速實(shí)現最終應用的開(kāi)發(fā)……以往讓人望而卻步的應用開(kāi)發(fā)，也就因此變得觸手可及了。 在使用過(guò)程中，開(kāi)發(fā)者你既可以將它作為一款成熟的智能相機直接應用在系統方案中，也可以利用其強大的性能和靈活的可擴展性，作為一個(gè)“AI-box”開(kāi)發(fā)平臺來(lái)使用，探索更多視覺(jué)AI應用的可能性。
圖4：基于智能相機開(kāi)發(fā)平臺的人臉檢測攝像機方案 專(zhuān)業(yè)的技術(shù)服務(wù) 有了自適應軟硬件平臺加持，選定了智能相機開(kāi)發(fā)平臺這樣的開(kāi)發(fā)利器，如果開(kāi)發(fā)者還希望視覺(jué)AI應用開(kāi)發(fā)更“省事”，那么，安富利還有妙招！ 作為賽靈思的全球技術(shù)分銷(xiāo)伙伴，以及在視覺(jué)AI領(lǐng)域深耕多年的“實(shí)力派”，安富利可以為客戶(hù)提供全方位的應用開(kāi)發(fā)技術(shù)支持，服務(wù)的內容包括（且不限于）：提供基于智能相機開(kāi)發(fā)平臺的詳細的Vitis AI應用案例；支持AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型在客戶(hù)板卡上的移植；支持智能相機的生產(chǎn)和硬件定制化需求；支持基于賽靈思新產(chǎn)品Kria核心板的定制化智能相機開(kāi)發(fā)……有了這樣的技術(shù)后盾，客戶(hù)盡可以將更多的精力放在自己的技術(shù)專(zhuān)長(cháng)或對市場(chǎng)需求的挖掘上。 總之，“讓視覺(jué)AI應用開(kāi)發(fā)化繁為簡(jiǎn)”，這個(gè)目標的實(shí)現，需要高效的平臺、順手的工具，以及專(zhuān)業(yè)化的服務(wù)，掌握了其中的訣竅，再難的設計問(wèn)題也能找到快捷的解決方案。 |
