【第一參賽人/留學(xué)人員】田宜彬
【留學(xué)國(guó)家】美國(guó)
【技術(shù)領(lǐng)域】新一代信息技術(shù)
【參賽屆次】第5屆
【所獲獎(jiǎng)項(xiàng)】入圍
【項(xiàng)目簡(jiǎn)介】
項(xiàng)目是邊緣計(jì)算智能超薄型無(wú)透鏡多模式視覺(jué)系統(tǒng),其核心是:(1)用平板型微光學(xué)元件取代傳統(tǒng)光學(xué)鏡頭,通過(guò)先進(jìn)的圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)超薄型多模式成像;(2)成像硬件子系統(tǒng)和基于人工智能和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的應(yīng)用軟件子系統(tǒng)高效地實(shí)現(xiàn)到低成本片上系統(tǒng)(SoC) 中,實(shí)現(xiàn)低成本邊緣計(jì)算并提供系統(tǒng)自學(xué)習(xí)功能。通過(guò)邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)智能視覺(jué)嵌入式平臺(tái),達(dá)到高性?xún)r(jià)比,并且方便用戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。這樣的智能視覺(jué)系統(tǒng)可廣泛用于智能家居、娛樂(lè)游戲、教育醫(yī)療、機(jī)器人、智能制造和智能安防等需要視覺(jué)感知的領(lǐng)域。 傳統(tǒng)的光學(xué)成像使用光學(xué)鏡頭和圖像傳感器。圖像傳感器使用的CMOS半導(dǎo)體技術(shù)在近20年有根本性的突破,實(shí)現(xiàn)了高分辨率、高動(dòng)態(tài)范圍和高度集成,可以做得小而薄。但是目前使用的光學(xué)鏡頭仍然基于傳統(tǒng)的折射光學(xué),即使是塑料鏡頭技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)的小型化還是非常有限,比如大部分移動(dòng)設(shè)備(比如手機(jī))里的小型攝像頭仍然使用3—4個(gè)鏡片的組合實(shí)現(xiàn)一個(gè)鏡頭,相對(duì)與圖像傳感器體積龐大,消耗大量的材料,并且組裝非常復(fù)雜。本項(xiàng)目采用平板型微光學(xué)元件取代傳統(tǒng)鏡頭,利用衍射光學(xué)和最新圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以實(shí)現(xiàn)超薄型的多模式成像攝像頭。這種平板型微光學(xué)元件可以利用半導(dǎo)體加工工藝,厚度僅為1mm左右, 使用的材料大大減少。這樣的微光學(xué)元件非常容易實(shí)現(xiàn)總高度為2-3mm的多模式成像攝像頭。 多模式成像同時(shí)獲取目標(biāo)物體的多種信息,比如RGB顏色或多光譜、紅外波段反射情況和深度等。不同成像通道得到的信息互補(bǔ),可以提高各種視覺(jué)識(shí)別和分析的可靠性。同時(shí),針對(duì)多模式圖像的特性,采用混合式機(jī)器學(xué)習(xí),將傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)方法和最前沿的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),既能提高視覺(jué)識(shí)別和分析算法的精度,又能減少運(yùn)算量。同時(shí)提供系統(tǒng)提供在線自學(xué)習(xí)功能。
【展開(kāi)】
【收起】