易飞思索了一会。
他拿起笔,开始边写边向王森讲解人工智能研发实验室研发CCD的必要性。
他深入简出的讲解了一番,赵丽丽都听得非常认真。
易飞似乎越来越强了。
他对CCD技术的理解,明显超越了自己。
但这并不一定是好事,说明他的脑域开发还在继续。
将来能不能引起麻烦事,谁也不知道。
易飞主要从以下几个方面讲解了下。
首先是AI算法的需求,决定CCD 感光阵列的硬件设计参数
市面上所有商用CCD 都是标准化通用设计,厂商不会针对工业视觉和AI检测做定制化优化。
很正常,除非定制或自己使用。
没有厂家针对不同的行业设计不同的产品,那样的工作量太大。
即使飞来电子生产CCD,除了自用的,也只设计通用的CCD。
AI视觉算法主要用于半导体晶圆缺陷检测、新材料板材表面探伤、工件尺寸识别等,对CCD 有特殊要求:高动态范围、低暗电流、分区域像素同步曝光、多通道并行读出。
所以买来通用的CCD后,通常需要二次开发。
AI 团队长期处理图像识别、缺陷拟合,最清楚算法需要什么样的像素灰度区间、噪声阈值、分辨率分区。
由AI 组直接输出需求参数:感光单元尺寸、阵列行列排布、曝光分级档位、多通道读出时序,再交给物理半导体小组落地流片。
如果只靠半导体团队闭门设计CCD,只追求感光灵敏度,忽略AI 识别对均匀性、线性度的硬性要求,造出来的CCD 即便硬件指标好看,搭载智能算法后识别精度依旧上不去,等于硬件研发做无用功。
从实用性来讲。
由AI团队研发CCD有很大的优势。
其次CCD 配套的实时校正、降噪底层算法,本身就是AI 组核心业务
CCD 工作时天然存在固有缺陷:暗电流温漂、像素响应非均匀性、读出电路噪声、光学畸变。
大部分厂商的解决方式是出厂附带固定校正参数,通用性极差,温度一变、设备震动一变,校正参数完全失效。
AI 团队研发的多模态融合、自适应滤波算法,可以直接嵌入CCD 驱动固件,实现片上实时动态校正。
依据实时温度传感数据,AI 算法动态修正CCD 暗电流偏移;
多帧像素统计拟合,自动补偿像素响应差异;
光学畸变智能网格校正,适配不同工位镜头光路。
这套校正逻辑属于人工智能数值拟合、统计优化范畴,正是数学系、AI 算法团队的专长。
相当于CCD 硬件的‘内置智能大脑’,只能由AI 组独立开发,纯硬件工程师无法搭建自适应动态校正模型。
CCD本身也需要人工智能技术。
即使把CCD技术的开发交给芯片设计研发中心,人工智能项目组一样得派人协助。
包括在其它场景的应用。
一样需要人工智能的干预。
开发人工智能就就是应用于各个产品中吗?CCD当然也是其中之一。
CCD 与并行图形加速芯片联动的数据流调度,由AI 团队统一打通
第三整套视觉体系:CCD 采集原始图像信号,传输到并行图形芯片做像素并行预处理,再交由AI 识别模块判定缺陷,整套数据流的交互时序、缓存分配、分块传输逻辑,由AI 团队统筹设计。
普通半导体团队只负责CCD 输出模拟/数字信号,不会考虑和图形芯片SIMD 并行阵列的匹配问题,极易出现数据拥堵、帧延迟、算力浪费。
所以必须进行二次开发。
这也是人力的浪费。
AI 团队同时掌握图形芯片并行运算逻辑、AI 图像预处理流程,可以定制CCD 多通道并行读出电路,分块输出像素数据,匹配四路并行渲染管线,大幅降低整机总线传输压力,ISA、未来总线的带宽利用率直接提升数倍。
如果分开研发,CCD 输出格式和图形芯片算力架构不匹配,还要额外增加中转缓存电路,硬件成本、整机延迟同步上升。
第四轻量化端侧AI 传感,需要AI 团队把微型校正算法集成CCD 内置MCU
AI 视觉传感器,CCD 感光阵列配套小型嵌入式控制单元,不能把所有图像数据全部上传工控主机,必须在终端完成基础降噪、缺陷粗筛,只上传有效特征数据。
这套终端微型智能处理逻辑,是AI 团队轻量化算法的核心研发内容。
AI 团队基于简化神经网络、数值拟合,开发极小内存占用的校正、识别子程序,固化在CCD 配套的片上控制器里,实现‘CCD 采集+本地AI 预处理’一体化。
单纯硬件团队只能做出能成像的CCD,做不出自带本地智能判断的AI视觉传感终端。
易飞放下笔,把CCD 硬件、AI 算法、并行算力、工控控制四条链路连成闭环,清晰点明分工边界:
“分工划分要分清主次,不代表AI 组包揽全部半导体薄膜、光刻工艺,这些交给物理半导体小组;但所有和成像智能、数据调度、自适应校正、算法适配相关的CCD 配套技术,全部归属人工智能实验室研发范围。二者深度协同,而非完全割裂。”
“人工智能小组的其它产品也一样,擅长的自己做,不擅长的交给别的项目组。”
王森听完,心中原先“CCD 纯硬件、和AI 无关”的固有认知彻底打破,恍然大悟。
“我之前下意识把硬件器件和智能算法完全分割,以为AI 团队只管软件程序,没想到CCD 成像的校正、数据调度、终端轻量化智能,全是人工智能算法范畴,甚至CCD 硬件架构设计都需要AI 团队输出核心需求。两者深度绑定,AI 组参与CCD 研发,能从源头解决图像噪声、算力浪费、识别精度不足一系列问题。”
他在国外多年,还是受国外公司的影响。
考虑问题太过片面。
他现在一时半会还没有领会易总所讲的人工智能所有的含义。
他所知道的人工智能和易总讲的不太一样啊。
如果按易总讲的。
那个扫地机器人需要改进的就太多了。
“没错。”
易飞说道:“现在行业普遍软硬件割裂,CCD 硬件与视觉AI 两套体系各自为战,是所有人的固有误区。我们让人工智能组深度参与CCD 全套成像配套技术研发,软硬件协同设计,既是发挥数理算法团队的专业优势,也是构建我们独有的视觉智能护城河,不管是工业产线质检,还是终端智能传感器,都能甩开海外标准化通用产品一大截。”
“刚才我们讲的是视觉智能纠错工控系统,下面接着说我们需要研发的其它工控系统。”
“第二个项目就是军工级温漂自适应算法硬件化。”
易飞继续讲述工控智能化的技术思路。
“工业车间昼夜温差大、设备长期高负荷运行发热、机械结构热胀冷缩、环境湿度变化,都会导致控制精度持续偏移。传统工控只能依靠固定参数运行,误差只会越积越大,必须定期停机人工校准,严重影响生产效率。”
“我们将军工设备适配高低温极端环境的自适应补偿算法、动态误差修正逻辑,直接硬件固化进工控核心板卡。让设备能够实时感知温度、湿度、机械形变带来的误差,动态自动修正控制参数,全天候保持高精度稳定运行,无需人工停机校准。”
即便是当下海外最顶尖的高端DCS系统,也不具备实时自适应温漂修正能力。
依旧依赖人工定期停机校准。
他的这一设想直接在工控核心稳定性上,超越进口设备。