圖1:Zynq UltraScale+ MPSoC系統(tǒng)框圖
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安富利讓視覺AI應(yīng)用開發(fā)化繁為簡(jiǎn)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-29 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】隨著人工智能(AI)應(yīng)用的高速發(fā)展,視覺AI成了各家技術(shù)公司逐鹿的主戰(zhàn)場(chǎng)?;跈C(jī)器學(xué)習(xí),網(wǎng)絡(luò)邊緣的視覺AI設(shè)備可以根據(jù)AI推理,完成物體探測(cè)、人臉識(shí)別、圖像分析等多種智能視覺任務(wù),為用戶帶來全新的體驗(yàn)。
隨著人工智能(AI)應(yīng)用的高速發(fā)展,視覺AI成了各家技術(shù)公司逐鹿的主戰(zhàn)場(chǎng)。基于機(jī)器學(xué)習(xí),網(wǎng)絡(luò)邊緣的視覺AI設(shè)備可以根據(jù)AI推理,完成物體探測(cè)、人臉識(shí)別、圖像分析等多種智能視覺任務(wù),為用戶帶來全新的體驗(yàn)。
不過如果置身視覺AI這個(gè)“戰(zhàn)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(zhàn)斗”。主要的挑戰(zhàn)來自于以下幾個(gè)方面:
•在邊緣設(shè)備中完成AI推理,既需要充足的算力,同時(shí)還要滿足成本、體積、功耗、安全等諸多約束條件,產(chǎn)品和方案的設(shè)計(jì)難度不小。
•視覺AI市場(chǎng)總量雖然不小,但是“碎片化”現(xiàn)象嚴(yán)重,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前市場(chǎng)上有70多種相關(guān)視覺用例,但是無法用統(tǒng)一的方案去應(yīng)對(duì)。
•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)和視覺處理流程,使得開發(fā)者不得不亦步亦趨,對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷地優(yōu)化。
因此想要在這樣的競(jìng)爭(zhēng)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(shì),與別人拉開差距。
自適應(yīng)計(jì)算平臺(tái)
邊緣設(shè)備中的視覺AI應(yīng)用一般包括AI推理以及非AI的預(yù)處理和后處理功能,而所有這些功能都需要相應(yīng)的高性能算力做支持。如果能夠針對(duì)特定的視覺AI應(yīng)用專門設(shè)計(jì)一顆芯片,單從性能上考慮,當(dāng)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AI應(yīng)用的碎片化市場(chǎng)和快速迭代的技術(shù)之間,顯然是一對(duì)難以調(diào)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(tǒng)(PS)的FPGA SoC是不錯(cuò)的選擇,如賽靈思的Zynq UltraScale+ MPSoC。這樣,方便開發(fā)者使用一顆器件即可滿足視覺AI處理全流程的計(jì)算任務(wù);利用PL子系統(tǒng),開發(fā)者可以根據(jù)特定的用例,并基于最新的AI算法和處理流程,去實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的深度學(xué)習(xí)處理單元、視頻處理和可擴(kuò)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(tǒng)框圖
除了硬件,一套與之配套的軟件集也是必不可少的,賽靈思就為開發(fā)者提供了完整的工具鏈(如圖2),無論你是那一個(gè)層級(jí)的開發(fā)者,都有與相應(yīng)設(shè)計(jì)路徑配套的軟件工具可供使用。
圖2:賽靈思的軟件開發(fā)工具
這些軟件與硬件結(jié)合起來,就形成了一個(gè)獨(dú)特的“自適應(yīng)計(jì)算平臺(tái)”,對(duì)于兼具靈活性和高效性的系統(tǒng)來講,采用基于FPGA SoC的自適應(yīng)計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行開發(fā),無疑是一個(gè)明智的選擇。
4K智能相機(jī)開發(fā)平臺(tái)
選定了自適應(yīng)計(jì)算平臺(tái)這樣的基礎(chǔ)開發(fā)架構(gòu)之后,并非萬事大吉,接下來開發(fā)者還將面臨著具體的方案和產(chǎn)品開發(fā)上的挑戰(zhàn)。
一般來講,視覺AI應(yīng)用開發(fā)的流程是這樣的:先選定芯片,搭建一個(gè)原型,初步驗(yàn)證該芯片是否能夠與所需的AI模型兼容;然后是PCB的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成,并在這個(gè)更接近實(shí)際商用的系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行軟硬件方面的調(diào)優(yōu)加速;最終測(cè)試定型后投入量產(chǎn)。
但是實(shí)際開發(fā)中,視覺AI應(yīng)用是多樣化和多層次的,如果每次應(yīng)用開發(fā)都要從芯片級(jí)的設(shè)計(jì)開始,再經(jīng)過復(fù)雜的系統(tǒng)整合過程,這需要一個(gè)漫長(zhǎng)的研發(fā)周期,且需要一個(gè)完整的硬件、軟件、PCB開發(fā)開發(fā)團(tuán)隊(duì)的參與,這無形中就抬高了研發(fā)的門檻。
是否能夠讓視覺AI應(yīng)用的開發(fā),跳過前期的芯片級(jí)開發(fā)和PCB設(shè)計(jì),從一個(gè)更高層級(jí)的、比較完整的產(chǎn)品化平臺(tái)起步,甚至是直接將這個(gè)開發(fā)平臺(tái)作為成熟的產(chǎn)品來使用,簡(jiǎn)化整個(gè)開發(fā)流程?安富利的4K智能相機(jī)開發(fā)平臺(tái),就可以滿足你的要求。
智能相機(jī)開發(fā)平臺(tái)的特性包括:
•具備1300萬像素圖像傳感器以及高性能圖像信號(hào)處理芯片
•賽靈思 MPSOC強(qiáng)大算力能夠支持大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的部署
•Vitis AI開發(fā)工具套件提供成熟且豐富的AI模型庫
•內(nèi)嵌于MPSOC的VCU硬核支持超低延時(shí)的AVC/HEVC編解碼
•完全對(duì)用戶開放基于該平臺(tái)的低延時(shí)人臉檢測(cè)參考工程源碼
•產(chǎn)品化硬件結(jié)構(gòu)能夠更快地將用戶的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品
圖3:智能相機(jī)開發(fā)平臺(tái)
我們可以看到,這款智能相機(jī)開發(fā)平臺(tái)是基于賽靈思完整的軟硬件自適應(yīng)計(jì)算平臺(tái),有完善的設(shè)計(jì)生態(tài)資源的支撐,有利于加速實(shí)現(xiàn)最終應(yīng)用的開發(fā)……以往讓人望而卻步的應(yīng)用開發(fā),也就因此變得觸手可及了。
在使用過程中,開發(fā)者你既可以將它作為一款成熟的智能相機(jī)直接應(yīng)用在系統(tǒng)方案中,也可以利用其強(qiáng)大的性能和靈活的可擴(kuò)展性,作為一個(gè)“AI-box”開發(fā)平臺(tái)來使用,探索更多視覺AI應(yīng)用的可能性。
圖4:基于智能相機(jī)開發(fā)平臺(tái)的人臉檢測(cè)攝像機(jī)方案
專業(yè)的技術(shù)服務(wù)
有了自適應(yīng)軟硬件平臺(tái)加持,選定了智能相機(jī)開發(fā)平臺(tái)這樣的開發(fā)利器,如果開發(fā)者還希望視覺AI應(yīng)用開發(fā)更“省事”,那么,安富利還有妙招!
作為賽靈思的全球技術(shù)分銷伙伴,以及在視覺AI領(lǐng)域深耕多年的“實(shí)力派”,安富利可以為客戶提供全方位的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)支持,服務(wù)的內(nèi)容包括(且不限于):提供基于智能相機(jī)開發(fā)平臺(tái)的詳細(xì)的Vitis AI應(yīng)用案例;支持AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在客戶板卡上的移植;支持智能相機(jī)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(jī)開發(fā)……有了這樣的技術(shù)后盾,客戶盡可以將更多的精力放在自己的技術(shù)專長(zhǎng)或?qū)κ袌?chǎng)需求的挖掘上。
總之,“讓視覺AI應(yīng)用開發(fā)化繁為簡(jiǎn)”,這個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),需要高效的平臺(tái)、順手的工具,以及專業(yè)化的服務(wù),掌握了其中的訣竅,再難的設(shè)計(jì)問題也能找到快捷的解決方案。
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