2020年7月10日，由電子發(fā)燒友主辦的智能人臉識(shí)別與無(wú)感測(cè)溫技術(shù)分論壇在深圳開幕，吸引了全國(guó)上千位工程師參與線上直播會(huì)議和上百個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題問(wèn)答。

圍繞智能感知最新技術(shù)趨勢(shì)，熱成像和紅外探測(cè)器技術(shù)流派，端邊協(xié)同的多邊測(cè)溫方案、AI算法以及智能硬件如何加速助力新冠疫情的快速體溫篩查。來(lái)自依圖科技的產(chǎn)品研發(fā)負(fù)責(zé)人林小陽(yáng)、OPEN AI LAB（開放智能）高級(jí)軟件開發(fā)工程師李琦、高德智感科技有限公司副總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān)王鵬、廈門瑞為科技產(chǎn)品與解決方案總監(jiān)袁戩、愛華盈通產(chǎn)品經(jīng)理周雪琦和中科龍智總經(jīng)理張偉偉博士帶來(lái)了最新前沿觀點(diǎn)和落地方案的分享。

依圖科技：端邊智能助力抗疫

2020年人工智能大會(huì)的智能人臉識(shí)別與無(wú)感測(cè)溫技術(shù)分論壇上，依圖科技的產(chǎn)品研發(fā)負(fù)責(zé)人林小陽(yáng)分享了《端邊智能，讓AI無(wú)邊界》的主題報(bào)告。他在分享中提到，我們正處在一個(gè)智能大爆炸的時(shí)代，需要更多的算力來(lái)處理大爆炸時(shí)代激增的數(shù)據(jù)，因此，“云邊端協(xié)同”的概念被提出來(lái)了，這樣就可以在云端處理海量的數(shù)據(jù)，在邊緣側(cè)處理一定區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)，甚至可以在前端邊采集數(shù)據(jù)邊進(jìn)行處理。

另外，林小陽(yáng)還認(rèn)為從智能角度來(lái)看的話，也存在著一個(gè)智能階梯，具體可以劃分為L(zhǎng)1、L2、L3、L4和L5。

其中L1和L2智能是最基礎(chǔ)的前端智能，他解釋說(shuō)，L1是單體智能，就是處理一個(gè)人的智能，比如手機(jī)上的人臉識(shí)別解鎖，智能刷臉門禁等；L2是單路智能，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)攝像頭下，可以處理多個(gè)人的智能，比如抓拍機(jī)等。

L3是多路全解析，也就是說(shuō)，L3智能能夠認(rèn)出攝像頭下面的實(shí)體是什么，比如可以認(rèn)出蘋果、小孩、老人等等實(shí)體。

L4是除了解析出這些實(shí)體之外，還能夠做進(jìn)一步的分析，比如路人軌跡、同行分析，跨境追蹤等應(yīng)用。

L5是云端智能，也叫做數(shù)據(jù)智能。

林小陽(yáng)指出，隨著這一層一層的階梯上去，數(shù)據(jù)越來(lái)越多，內(nèi)容越來(lái)越豐富，相應(yīng)地精度也越來(lái)越高。可以說(shuō)整個(gè)智能也是躍遷式的。

他在分享中表示，依圖科技的產(chǎn)品線從端到云都有布局。不過(guò)在智能人臉識(shí)別與無(wú)感測(cè)溫技術(shù)分論壇上，林小陽(yáng)重點(diǎn)介紹了依圖科技的前端和邊緣智能產(chǎn)品，特別是助力抗疫的“云邊端”綜合解決方案和口罩算法。

在前端，他只要介紹了兩款熱成像攝像機(jī)，一款是熱成像雙目測(cè)溫筒型攝像機(jī)，該攝像機(jī)可以在100毫秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)15個(gè)目標(biāo)的測(cè)溫，測(cè)量距離2~3米，精度可以達(dá)到±0.3℃；另一款是熱成像雙目網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，它可以實(shí)現(xiàn)10米距離內(nèi)，30毫秒內(nèi)完成16個(gè)目標(biāo)的測(cè)溫，精度也可以達(dá)到±0.3℃。

如果應(yīng)用場(chǎng)景是單通道進(jìn)出口，可以直接使用這兩款單體測(cè)溫方案；但如果是多通道出入口的話，這兩款產(chǎn)品需要搭配邊緣計(jì)算盒子使用。依圖科技的邊緣計(jì)算盒子體積只有一本新華字典大小，但可以支持16路視頻流智能解析；支持1080P、2K、4K分辨率，最高可實(shí)現(xiàn)同屏50人實(shí)時(shí)抓拍。

此外，林小陽(yáng)還特意強(qiáng)調(diào)，他們的這個(gè)邊緣計(jì)算盒子的軟件是開源的，硬件是開放的，可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制，適用于各種小區(qū)、樓宇、園區(qū)，以及工廠等中小應(yīng)用場(chǎng)景。

依圖科技的產(chǎn)品經(jīng)理袁海則介紹了AI技術(shù)在疫情階段的落地應(yīng)用。他在演講中提到，由于口罩的佩戴，遮擋了面部40%以上的傳統(tǒng)特征點(diǎn)，因此，如何在原有一半的信息基礎(chǔ)上，達(dá)到與之前相同的識(shí)別能力，開始挑戰(zhàn)各家算法公司的技術(shù)能力和技術(shù)底蘊(yùn)。同時(shí)在傳統(tǒng)的攝像監(jiān)控和熱成像監(jiān)控領(lǐng)域，高效定位智人臉的位置，并去除口罩、眼鏡、帽子等干擾因素的影響，精準(zhǔn)拿到人員額頭的溫度信息，對(duì)每家公司的多硬件，綜合算法的融合能力提出了新的要求。

依圖科技在疫情發(fā)生后30天內(nèi)就推出了針對(duì)人臉佩戴口罩后的識(shí)別算法。最新的口罩模型，能夠以99.5%的準(zhǔn)確率，判斷用戶是否正確佩戴口罩，并且對(duì)口罩人員的真人檢出率高達(dá)99%。同時(shí)還同步優(yōu)化了熱成像圖中，人臉、人頭的檢出和判斷能力。配合可見光，或者近紅外圖片，準(zhǔn)確定位出用戶的口罩、眼鏡、帽子、劉海等干擾物的位置，屏蔽掉這些干擾因素后，準(zhǔn)確地找出額頭的區(qū)域，并進(jìn)行測(cè)溫處理。

另外，根據(jù)雙眼的距離，人眼的尺寸，根據(jù)傳感器的反饋，得到單人或者多人的距離范圍。并以此為依據(jù)，進(jìn)一步修正對(duì)目標(biāo)人員測(cè)溫得到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度，而且測(cè)溫動(dòng)作和原有的識(shí)別動(dòng)作同步展開，整個(gè)流程單體耗時(shí)控制在0.3秒以內(nèi)?？梢越o客戶提供流暢的用戶體驗(yàn)。

OPEN AI LAB：AI算法快速落地應(yīng)用的關(guān)鍵

OPEN AI LAB（開放智能）高級(jí)軟件開發(fā)工程師李琦則重點(diǎn)介紹了在疫情期間，他們快速落地的兩個(gè)方案，分別是AI紅外測(cè)溫方案和語(yǔ)音電梯方案。

據(jù)李琦介紹，開放智能的AI紅外測(cè)溫方案還支持可交互操作，可以實(shí)時(shí)識(shí)別出人體的溫度，并且同步捕捉到RGB的畫面，進(jìn)行人臉的抓拍，同時(shí)記錄下溫度。如果有體溫異常的人員，系統(tǒng)會(huì)立刻報(bào)警，并顯示出體溫異常人員的抓拍頭像。

根據(jù)他們的方案架構(gòu)，前端支持多路視頻采集，不光有正常攝像頭，還有紅外攝像頭；中間是嵌入式AI服務(wù)器，其主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、算法處理、業(yè)務(wù)呈現(xiàn)等全業(yè)務(wù)流程，是開放智能自己研發(fā)的低功耗高穩(wěn)定性的成熟部署方案，支持AIP二次開發(fā)接口；在云端，支持遠(yuǎn)程持續(xù)算法升級(jí)和業(yè)務(wù)迭代。

李琦在分享中闡述了該方案的亮點(diǎn)有，實(shí)時(shí)識(shí)別、無(wú)感測(cè)溫、超溫預(yù)警、健康檔案和統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能。適合于在醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、碼頭、車站、地鐵、商場(chǎng)、幼兒園、學(xué)校等人流量較大的公共場(chǎng)合進(jìn)行體溫快速排查。

針對(duì)語(yǔ)音電梯方案，李琦介紹說(shuō)，由于電梯基本上都是已經(jīng)安裝好了的，針對(duì)這種情況，他們快速推出了一個(gè)模組加裝的方式，讓部署變得特別簡(jiǎn)單。而且兼容目前已有的全系電梯。同時(shí)針對(duì)電梯內(nèi)信號(hào)比較差的實(shí)時(shí)場(chǎng)景，他們的方案做成了離線語(yǔ)音，可以達(dá)到極低的延時(shí)，支持關(guān)鍵詞快速定制。

此外，該語(yǔ)音電梯方案支持業(yè)內(nèi)主流芯片Cortex-A、Cortex-M、RISC-V、HiFi、CEVA等異構(gòu)平臺(tái)，Linux、Android、RTOS等多種操作系統(tǒng)。

同時(shí)，他還介紹了開放智能的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的邊緣AI計(jì)算框架Tengine。該計(jì)算框架是專為AIoT場(chǎng)景設(shè)計(jì)的，同時(shí)具有跨平臺(tái)、異構(gòu)調(diào)度、芯片底層加速、超輕量無(wú)依賴、完整開發(fā)移植部署工具鏈幾大特點(diǎn)。Tengine兼容多種操作系統(tǒng)和深度學(xué)習(xí)算法框架，簡(jiǎn)化和加速面向場(chǎng)景的AI算法在嵌入式邊緣設(shè)備上快速遷移，以及實(shí)際應(yīng)用部署落地。

高德智感：國(guó)產(chǎn)紅外熱成像芯片的崛起之路

高德智感科技有限公司副總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān)王鵬介紹了國(guó)產(chǎn)紅外熱成像芯片的崛起之路與測(cè)溫應(yīng)用的興起。

王鵬在分享中表示，一開始的時(shí)候大家都不知道熱成像儀是用來(lái)干什么的，其實(shí)紅外熱成像儀最開始主要是軍事上的應(yīng)用，真正導(dǎo)入到民用領(lǐng)域，也就最近這20多年的事情。其實(shí)紅外器件進(jìn)入中國(guó)可能都還沒(méi)有20年，而紅外器件國(guó)產(chǎn)化10年都不到。

紅外熱像儀是一種二維平面成像的紅外系統(tǒng)，用來(lái)探測(cè)目標(biāo)物體的紅外輻射，并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換、電信號(hào)處理等手段，將目標(biāo)物體的溫度分布轉(zhuǎn)換成灰度分布，以視頻或者圖像的形勢(shì)輸出。紅外熱像組成部件及技術(shù)包括了紅外光學(xué)系統(tǒng)、紅外焦平面探測(cè)器、后續(xù)電路以及圖像處理軟件，這四部分的性能與設(shè)計(jì)水平直接影響了紅外熱像儀的城鄉(xiāng)質(zhì)量與穩(wěn)定性。

可以說(shuō)紅外探測(cè)器是紅外產(chǎn)業(yè)鏈的核心。它性能的高低，直接決定了紅外成像的質(zhì)量。

從紅外探測(cè)器的發(fā)展歷程可以看到，紅外線的發(fā)展主要從西方開始，1800年，F(xiàn).W.赫胥爾在太陽(yáng)光譜中發(fā)現(xiàn)了紅外輻射的存在。當(dāng)時(shí)，他使用的是水銀溫度計(jì)，即最原始的熱敏型紅外探測(cè)器。1829年，L.諾比利利用當(dāng)時(shí)新發(fā)現(xiàn)的溫差電效應(yīng)（也稱塞貝克效應(yīng)），制成了一種以半金屬鉍和銻為溫差電偶的熱敏型探測(cè)器。稱作溫差電型紅外探測(cè)器（也稱真空溫差電偶）。其后，又從單個(gè)溫差電偶發(fā)展成多個(gè)電偶串聯(lián)的溫差電堆。1880年，S.P.蘭利利用金屬細(xì)絲的電阻隨溫度變化的特性制成另一種熱敏型紅外探測(cè)器，稱為測(cè)輻射熱計(jì)。1947年，M.J.E.高萊發(fā)明一種利用氣體熱膨脹制成的氣動(dòng)型紅外探測(cè)器（又稱高萊管）。在40年代，又用半導(dǎo)體材料制作溫差電型紅外探測(cè)器和測(cè)輻射熱計(jì)，使這兩種探測(cè)器的性能比原來(lái)使用半金屬或金屬時(shí)得到很大的改進(jìn)。半導(dǎo)體的測(cè)輻射熱計(jì)又稱熱敏電阻型紅外探測(cè)器。

60年代中期，出現(xiàn)了熱釋電型探測(cè)器。它也是一種熱敏型探測(cè)器，但其工作原理與前三種熱敏型紅外探測(cè)器有根本的區(qū)別。最早的光電型紅外探測(cè)器是利用光電子發(fā)射效應(yīng)即外光電效應(yīng)制成的。以 Cs-O-Ag為陰極材料的光電管（1943年出現(xiàn)）可以探測(cè)到 1.3微米。外光電效應(yīng)的響應(yīng)波長(zhǎng)難以延伸，因此，它的發(fā)展主要是近紅外成像器件，如變像管。

利用半導(dǎo)體的內(nèi)光電效應(yīng)制成的紅外探測(cè)器，對(duì)紅外技術(shù)的發(fā)展起了重要的作用。內(nèi)光電效應(yīng)分光電導(dǎo)和光生伏特兩種效應(yīng)。利用這些效應(yīng)制成的探測(cè)器分別稱為光導(dǎo)型紅外探測(cè)器和光伏型紅外探測(cè)器。

王鵬認(rèn)為，整個(gè)熱成像儀的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，第一個(gè)階段是1980年代以前，當(dāng)時(shí)是單圓形光子型探測(cè)器階段，典型的事件是在抗美援朝階段，美國(guó)把它的第一代產(chǎn)品應(yīng)用在了響尾蛇導(dǎo)彈上，當(dāng)時(shí)震驚了全球。

第二階段是二代光子型探測(cè)器，主要是使用了銻和汞，以及砷化鎵的線列式掃描型探測(cè)器。它的應(yīng)用非常廣泛。70年代左右中國(guó)開始了紅外探測(cè)器的研究。

第三階段是面陣型的紅外探測(cè)器，開始有了一定的分辨率。1990年代后，霍尼韋爾開始了非制冷型紅外探測(cè)器的研究。同時(shí)，1992年，霍尼韋爾公開了相關(guān)專利。整個(gè)第三代紅外探測(cè)技術(shù)都是由美國(guó)進(jìn)行主導(dǎo)的。霍尼韋爾公開了專利后，授權(quán)了德國(guó)、日本、以色列等國(guó)家進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的研究。

“中國(guó)進(jìn)入非制冷紅外探測(cè)器是很晚的，2000年以前想都沒(méi)想過(guò)中國(guó)會(huì)自己做出這樣的產(chǎn)品?！蓖貔i感慨。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)這樣的產(chǎn)品非常少，而且國(guó)際上也不是一個(gè)流行的品類。

自從2010年以后，中國(guó)才開始非制冷探測(cè)器的研發(fā)工作，這也是國(guó)內(nèi)很多先驅(qū)和科學(xué)家經(jīng)過(guò)多年努力形成的。

在紅外探測(cè)器的技術(shù)趨勢(shì)上，法國(guó)的ULIS與霍尼韋爾有相關(guān)專利授權(quán)，但技術(shù)方向不太一樣外，其他加拿大的Teledyne、德國(guó)的AIM、以色列的SCD等都是霍尼韋爾技術(shù)的延申。國(guó)內(nèi)高德紅外和大立科技在2010年后，啟動(dòng)了非制冷探測(cè)器國(guó)產(chǎn)化的工作。

“通過(guò)十多年的努力，中國(guó)從無(wú)到有，并且到了做大做強(qiáng)的地步。走過(guò)了非常艱難，也非常痛苦的一段歷程。最開始只在有一定研究也是90年代，在清華大學(xué)，華中科技大學(xué)等有一些初步的研究，沒(méi)有成型的體系研究。只有在公司介入之后，帶動(dòng)產(chǎn)品應(yīng)用的研究，進(jìn)行了成體系化的國(guó)產(chǎn)建設(shè)。好幾個(gè)公司都成立了自己獨(dú)立的MEMS生產(chǎn)線。能研發(fā)出自己的全系列國(guó)產(chǎn)化器件，現(xiàn)在能逐漸趕上美國(guó)的水平，我覺(jué)得這是非常不容易的一件事情?！蓖貔i表示。

正是由于中國(guó)廠商的加入，熱成像行業(yè)格局發(fā)生了很大的改變，在2016年時(shí)，FLIR占了65%的市場(chǎng)，當(dāng)時(shí)中國(guó)的企業(yè)還屬于其他，全部加起來(lái)不到5%的市場(chǎng)份額。到了2019年，F(xiàn)LIR仍然是壟斷地位，但它的市場(chǎng)份額只占了38%，高德紅外做到了市場(chǎng)并列第二，占了8%的市場(chǎng)份額。而且其他的國(guó)內(nèi)企業(yè)也在逐漸崛起，比如大立科技、?？低?/u>等等。