利用運動喚醒功能優化視覺係統的功耗
發布時間:2024-11-10 來源:安森美 責任編輯:lina
【導讀】您(nin)有(you)沒(mei)有(you)想(xiang)過(guo),智(zhi)能(neng)門(men)鈴(ling)如(ru)何(he)檢(jian)測(ce)到(dao)有(you)人(ren)走(zou)到(dao)您(nin)家(jia)門(men)口(kou),又(you)如(ru)何(he)通(tong)過(guo)攝(she)像(xiang)頭(tou)識(shi)別(bie)重(zhong)要(yao)動(dong)作(zuo)?答(da)案(an)就(jiu)是(shi)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)。這(zhe)些(xie)微(wei)型(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)內(nei)置(zhi)在(zai)智(zhi)能(neng)門(men)鈴(ling)中(zhong),始(shi)終(zhong)以(yi)全(quan)狀(zhuang)態(tai)(全分辨率、30fps)運行,其中記錄的圖像可以清楚地顯示是什麼人或什麼物體正在接近您家門口。考慮到此類設備需要 24 小時不間斷運行,您或許想知道,由主流電池來供電的版本或其他版本能夠可靠地工作多長時間?

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安森美 (onsemi) 新推出的圖像傳感器係列 HyperluxTM LP 內置有“運動喚醒”(WoM) 功gong能neng,可ke以yi讓rang傳chuan感gan器qi在zai低di功gong耗hao模mo式shi下xia工gong作zuo,功gong耗hao僅jin為wei全quan性xing能neng工gong作zuo模mo式shi功gong耗hao的de一yi小xiao部bu分fen。一yi旦dan檢jian測ce到dao運yun動dong,這zhe些xie傳chuan感gan器qi就jiu會hui迅xun速su進jin入ru更geng高gao性xing能neng狀zhuang態tai,整zheng個ge過guo程cheng所suo花hua費fei的de時shi間jian比bi拍pai攝she一yi張zhang快kuai照zhao還hai要yao少shao。此ci文wen中zhong我wo們men將jiang深shen入ru探tan討tao運yun動dong喚huan醒xing功gong能neng,詳xiang細xi介jie紹shao其qi優you勢shi以yi及ji適shi合he的de應ying用yong場chang景jing。
WOM 的優勢
圖像傳感器的 WoM 功能讓視覺係統可以根據場景中的物體運動來調整工作狀態。在 WoM 模式下,傳感器處於預檢測狀態(低分辨率、低幀率)。當檢測到運動時,圖像傳感器判斷場景中是否確實存在運動物體,並向圖像信號處理器 (ISP)/係統單芯片 (SoC) 發(fa)送(song)通(tong)知(zhi)。後(hou)者(zhe)隨(sui)即(ji)確(que)定(ding)檢(jian)測(ce)到(dao)的(de)運(yun)動(dong)是(shi)否(fou)與(yu)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)相(xiang)關(guan),如(ru)果(guo)相(xiang)關(guan),則(ze)喚(huan)醒(xing)整(zheng)個(ge)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)執(zhi)行(xing)預(yu)定(ding)的(de)操(cao)作(zuo)。此(ci)功(gong)能(neng)用(yong)途(tu)巨(ju)大(da),因(yin)為(wei)大(da)多(duo)數(shu)應(ying)用(yong)並(bing)不(bu)需(xu)要(yao)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)始(shi)終(zhong)以(yi)原(yuan)生(sheng)模(mo)式(shi)(全分辨率、最大幀率)運行。在其工作過程中,僅有小部分時間需要采用原生模式。其餘時間,傳感器都可以處於預檢測狀態,以便盡可能降低損耗。

檢測到運動後的運動喚醒示例
在預檢測狀態下,Hyperlux LP 圖像傳感器的功耗不到原生模式下功耗的 1/100。視覺係統對電量消耗非常敏感,而 WoM 功(gong)能(neng)可(ke)顯(xian)著(zhu)降(jiang)低(di)其(qi)功(gong)耗(hao),從(cong)而(er)大(da)大(da)延(yan)長(chang)運(yun)行(xing)周(zhou)期(qi)。無(wu)論(lun)是(shi)使(shi)用(yong)電(dian)池(chi)等(deng)有(you)限(xian)電(dian)源(yuan),還(hai)是(shi)采(cai)用(yong)持(chi)續(xu)供(gong)電(dian)方(fang)式(shi),相(xiang)關(guan)係(xi)統(tong)都(dou)能(neng)以(yi)超(chao)低(di)功(gong)耗(hao)水(shui)平(ping)運(yun)行(xing)。對(dui)於(yu)前(qian)者(zhe),其(qi)充(chong)電(dian)周(zhou)期(qi)將(jiang)大(da)幅(fu)延(yan)長(chang),而(er)對(dui)於(yu)後(hou)一(yi)種(zhong)供(gong)電(dian)方(fang)式(shi),此(ci)功(gong)能(neng)則(ze)有(you)助(zhu)於(yu)實(shi)現(xian)兼(jian)具(ju)多(duo)種(zhong)創(chuang)新(xin)功(gong)能(neng)、運行在邊緣、且不需要遠程中央處理係統的差異化係統。
WOM 的應用場景
門禁(如可視門鈴、生物特征識別)、公共安全與防護(如執法記錄儀)及安保(如監控攝像頭)等領域使用的視覺係統都可以利用 WoM 功能。例如,可視門鈴要麼采用電池供電,要麼采用牆插供電,功率非常低(功率因數為 1 時小於 20W)。對於前一種情況,目前的行業趨勢要求充電周期達到 180 天,最終目標是達到一年。如果沒有像 WoM zheyangdegongneng,namewulunchangjingzhongshifoucunzaixiangguanyundong,xitongdoujiangbudebushizhongyixuandingdezhenlvchuliquanfenbianlvtuxiang。danzaidaduoshuqingkuangxia,zhiyoudangmougerenzoudaomenkoushi,zhezhongchulicaiyouyiyi。jiezhu WoM 模式,可視門鈴大部分時候處於預檢測狀態,係統以超低功耗運行,隻有檢測到運動時,才進入正常工作狀態。

智能門鈴的預檢測與運動喚醒
WoM 功能對於監控攝像頭這樣的非電池供電應用也大有裨益。在 WoM 模(mo)式(shi)下(xia),預(yu)檢(jian)測(ce)狀(zhuang)態(tai)所(suo)采(cai)用(yong)的(de)主(zhu)導(dao)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)了(le)數(shu)據(ju)帶(dai)寬(kuan)的(de)使(shi)用(yong)量(liang),同(tong)時(shi)不(bu)會(hui)導(dao)致(zhi)丟(diu)失(shi)場(chang)景(jing)信(xin)息(xi)。這(zhe)進(jin)而(er)又(you)降(jiang)低(di)了(le)存(cun)儲(chu)和(he)散(san)熱(re)要(yao)求(qiu),減(jian)小(xiao)了(le)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)的(de)總(zong)擁(yong)有(you)成(cheng)本(ben)。
上述 WOM 功(gong)能(neng)的(de)基(ji)本(ben)應(ying)用(yong)有(you)很(hen)多(duo)好(hao)處(chu),但(dan)我(wo)們(men)還(hai)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)如(ru)何(he)針(zhen)對(dui)特(te)定(ding)運(yun)動(dong)進(jin)行(xing)優(you)化(hua)。例(li)如(ru),我(wo)們(men)肯(ken)定(ding)不(bu)希(xi)望(wang)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)僅(jin)僅(jin)因(yin)為(wei)風(feng)吹(chui)動(dong)樹(shu)葉(ye)或(huo)者(zhe)場(chang)景(jing)中(zhong)有(you)鳥(niao)兒(er)飛(fei)過(guo)就(jiu)被(bei)喚(huan)醒(xing)。讓(rang)傳(chuan)感(gan)器(qi)始(shi)終(zhong)聚(ju)焦(jiao)於(yu)感(gan)興(xing)趣(qu)區(qu) (ROI) 非常關鍵。
安森美的 Hyperlux LP 係列圖像傳感器搭載了 WoM 功能,可靈活地應用於多個非相鄰感興趣區。這一特性經過精心設計,可大幅降低功耗,顯著提升視覺係統在實際應用中的價值。
(來源:安森美,作者:Ganesh Narayanaswamy,onsemi 產品線管理)
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