[发明专利]一种近传感器视觉感知处理芯片及物联网传感装置

说明书

本发明实施例提供一种近传感器视觉感知处理芯片及物联网传感装置，其中，芯片包括：控制单元和模拟处理单元；控制单元用于将二值化模拟数据输入至模拟处理单元，其中二值化模拟数据是由传感器获取到的模拟电压信号和与模拟电压信号相对应的权值信号所构成；模拟处理单元用于对接收到的二值化模拟数据进行处理，获取与模拟电压信号相对应的电流值。传感装置包括：CMOS图像传感器、上述芯片以及通讯模块。本发明实施例提供的近传感器视觉感知处理芯片及物联网传感装置，通过将采用二值化神经网络算法的模拟处理单元放置于CMOS图像传感器之后、ADC之前，使芯片能够直接处理模拟电压信号，避免了模数转换中的巨大的能量消耗，有效的提高了能效。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种近传感器视觉感知处理芯片及物联网传感装置。

背景技术

随着人工智能的高速发展，目前智能物联网(简称：AIoT)已经广泛运用了我们的生产生活中。而AIoT设备在终端节点处，尤其是图像获取及处理阶段，不仅感知图像数据，同时也需要对获取到的图像数据进行分析。但由于受电池资源的限制，尤其是在处理应用人工智能算法的计算密集型任务时，往往使得各类AIoT设备无法在处理质量、实时性、功率或能量约束之间取得平衡。

为了解决上述存在的问题，提高AIoT设备在边缘计算领域中的处理效率，目前，主要通过以下几种方式来实现AIoT设备终端对图像数据的获取及处理：一是，通过利用嵌入式计算机图形处理器(GPU)或者基于现场可编程门系列(FPGA)，但是该处理方案依然存在功耗高，不能实际解决电池资源的限制的问题。二是，利用自定义神经网络处理单元(NPU)，以及在其架构上优化产生的高速定制机器学习芯片(TPU)被运用于AIoT设备的视觉感知单元中，但是对应用数字信号处理方案的上述技术来说，基于数字NPU的加速器仍然在遭受低能效的ADC转换问题，尤其在感知获取、处理高分辨率的数据时，这将大大降低所述感知系统的性能。

发明内容

本发明实施例提供一种近传感器视觉感知处理芯片及物联网传感装置，用以解决现有技术存在的上述缺陷。

一方面，本发明实施例提供一种近传感器视觉感知处理芯片，包括：控制单元和模拟处理单元；控制单元用于将二值化模拟数据输入至模拟处理单元，其中二值化模拟数据是由传感器获取到的模拟电压信号和与该模拟电压信号相对应的权值信号所构成；模拟处理单元用于对接收到的二值化模拟数据进行处理，获取与模拟电压信号相对应的电流值。

另一方面，本发明实施例提供一种常开型物联网传感装置，该装置包括：CMOS图像传感器、上述近传感器视觉感知处理芯片以及通信模块；其中，CMOS图像传感器用于获取到与指定图像相对应的模拟电压信号；近传感器视觉感知处理芯片用于将模拟电压信号进行近传感器处理，输出与模拟电压信号相对应的电流值；通信模块将所述电流值发送至物联网的处理中心。

本发明实施例提供的近传感器视觉感知处理芯片及物联网传感装置，通过将采用二值化神经网络算法的模拟处理单元放置于CMOS图像传感器之后、ADC之前，使芯片能够直接处理模拟电压信号，避免了巨大的模数转换开销，有效的提高了能效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的近传感器视觉感知处理芯片结构示意图；

图2为本发明实施例提供的又一近传感器视觉感知处理芯片结构图；

图3为本发明实施例提供的近传感器视觉感知处理芯片二值化乘法累加单元原理示意图；

图4为本发明实施例提供的近传感器视觉感知处理芯片最大池化原理示意图；