干貨 | AI攝像頭和語音識(shí)別解決方案

近年來，智能醫(yī)療在全球的發(fā)展熱度不斷提升。隨著社會(huì)進(jìn)步，大眾對(duì)亞健康問題逐漸重視，以及人口老齡化問題不斷加劇，人們對(duì)于提升醫(yī)療技術(shù)和健康水平的需求也更加急切。但在實(shí)踐中卻存在醫(yī)療資源分配、藥物研制周期以及醫(yī)務(wù)人員培養(yǎng)成本等挑戰(zhàn)，對(duì)于醫(yī)療進(jìn)步的現(xiàn)實(shí)需求極大地刺激了AI技術(shù)，從而推動(dòng)了醫(yī)療產(chǎn)業(yè)變革升級(jí)的浪潮。

智能醫(yī)療的具體應(yīng)用包括洞察風(fēng)險(xiǎn)、醫(yī)學(xué)研究、醫(yī)學(xué)影像與診斷、生活方式管理與監(jiān)督、藥物挖掘、虛擬助理和可穿戴設(shè)備等，而智能診療就是將AI技術(shù)用于輔助診療，讓計(jì)算機(jī)“學(xué)習(xí)”醫(yī)療知識(shí)，模擬醫(yī)生的思維和診斷推理，從而給出可靠的診斷和治療方案。雖然更高層級(jí)的診斷還只是在概念階段，但市場潛力巨大。

一旦更加智能的系統(tǒng)問世，人們或許能以更低成本擁有自己的智能健康顧問。之前已有公司開發(fā)出情緒識(shí)別技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)攝像頭來捕捉、記錄人們的表情和聲音，并分析判斷出人的情緒。情緒識(shí)別可以通過高級(jí)圖像處理或音頻數(shù)據(jù)處理來“讀取”人類臉上的表情。

這里的關(guān)鍵設(shè)備就是攝像頭和語音識(shí)別，從而創(chuàng)建結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，再基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析，建立更全面的病患數(shù)據(jù)儲(chǔ)備系統(tǒng)。但醫(yī)學(xué)是一個(gè)前沿學(xué)科，會(huì)隨時(shí)遇到新的問題和疑難雜癥，而相關(guān)數(shù)據(jù)的積累需要時(shí)間，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)較少，使得算法模型難以快速優(yōu)化。

結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)需要大量的信息搜集，但信息量大，就意味著芯片解碼和分析所消耗的算力更大。之前大部分企業(yè)都是將視頻傳上云端進(jìn)行解耦分析，完成之后再傳輸回前端，這就導(dǎo)致以后傳輸帶寬和視頻解碼能力會(huì)成為云服務(wù)端計(jì)算的性能瓶頸，這也是在實(shí)際應(yīng)用場景中往前端和局域端布局的原因。

基于對(duì)前端視頻技術(shù)分析能力要求越來越高，以及集成方面的考慮，瑞薩推出了AI攝像頭和語音識(shí)別解決方案。

該方案可以始終保持在線，可通過語音觸發(fā)，快速將機(jī)器從待機(jī)模式中激活，以執(zhí)行目標(biāo)物識(shí)別、面部識(shí)別和其他基于視覺的任務(wù)，這些均是安防攝像頭和其他系統(tǒng)中的關(guān)鍵功能。例如，當(dāng)用戶定義的語音提示驅(qū)動(dòng)激活和系統(tǒng)操作時(shí)，基于視覺的AI 識(shí)別會(huì)跟蹤操作人員的行為，并在檢測到可疑行為時(shí)控制操作或發(fā)出警告。

本解決方案結(jié)合了瑞薩電子RZ/V2M視覺AI微處理器單元（MPU）和Syntiant Co. NDP120低功耗、多模態(tài)、多功能的神經(jīng)決策處理器?（NDP），以便提供高級(jí)的語音和圖像處理功能。

系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)優(yōu)勢

1、這種多模態(tài)架構(gòu)更易于為基于視覺AI的系統(tǒng)打造非接觸式用戶體驗(yàn)；

2、將專用的節(jié)能芯片用于語音識(shí)別，可在加速語音識(shí)別的同時(shí)降低待機(jī)功耗；

3、推動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)，后續(xù)利于開發(fā)獨(dú)立于視覺AI功能的軟件。

通過AI技術(shù)能夠改善就診服務(wù)，簡化就診流程，可以幫助醫(yī)院工作人員更高效地處理相關(guān)業(yè)務(wù)，也可以將臨床醫(yī)生的工作時(shí)間解放出來進(jìn)行科研。這些都離不開對(duì)人群活動(dòng)規(guī)律的監(jiān)控、檢測和分析，因此系統(tǒng)保持時(shí)刻在線、保持強(qiáng)大的AI算力和低功耗很重要。

瑞薩的AI專用硬件IP DRP-AI配置了DRP和AI-MAC，結(jié)合了高速AI推理和低功耗，實(shí)現(xiàn)了1TOPS/W級(jí)的功耗性能。此外，圖像信號(hào)處理器（ISP）非常強(qiáng)大，可獨(dú)立于環(huán)境生成穩(wěn)定的圖像，從而實(shí)現(xiàn)高AI識(shí)別精度。憑借這些特性，RZ/V2M實(shí)現(xiàn)了低功耗，這對(duì)嵌入式設(shè)備來說是一個(gè)挑戰(zhàn)，使散熱測量變得更加容易。由于不再需要散熱器和冷卻風(fēng)扇，因此可以小型化設(shè)備并降低BOM成本。因此，它是各種嵌入式市場中視覺AI應(yīng)用的理想選擇。此外，RZ/V2M還具有豐富的高速通信接口，如USB 3.1、PCI-Express和千兆以太網(wǎng)等，以及許多CPU外設(shè)功能，因此它還可以用于各種應(yīng)用。

另外，瑞薩提供解決方案配套的降壓穩(wěn)壓器（集成FET）型號(hào)包括ISL80015、ISL8002和ISL8026；線性穩(wěn)壓器（LDO）型號(hào)包括ISL9021A、ISL80505以及ISL80102。

本解決方案同時(shí)也適用于

監(jiān)控安防

辦公室自動(dòng)化

工業(yè)自動(dòng)化

機(jī)器人

醫(yī)療保健

未來，誰能夠快速開發(fā)出真正解決問題并能經(jīng)受住市場考驗(yàn)的產(chǎn)品，才能在行業(yè)競爭中占據(jù)有利地位。瑞薩電子將加大研發(fā)力度與服務(wù)水平，提供更符合市場需求的產(chǎn)品和方案，推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展。