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全天候视觉系统可应用于自动驾驶汽车、机器人，或帮助消费电子设备在无人时关闭屏幕以节省功耗。但要实现这类应用，这些系统必须最大限度降低自身功耗。

英伟达研究人员开发的全天候计算机视觉系统可在不到 1 毫秒内检测到人脸。这款人脸检测芯片可集成到机器人、自动驾驶汽车或笔记本电脑中，通过本地存储所有数据，并在检测完成后快速 “休眠” 来节省功耗。英伟达电气工程师本・凯勒于 2 月 18 日在旧金山举行的 IEEE 国际固态电路会议（ISSCC）上展示了该系统。

高效视觉处理技术

研究人员表示，传统的视觉处理通常需要约 10 瓦功耗，但这一功耗对于持续运行的人脸检测系统来说过高。英伟达这款片上系统（SoC）在 60 帧 / 秒的帧率下功耗不足 5 毫瓦。

凯勒介绍，该系统每 16.7 毫秒刷新一次以处理新图像，且仅在 5% 的时间内完全通电。在 787 微秒内，片上系统调用深度学习加速器判断是否存在人脸，准确率约为 99%。

英伟达团队对系统进行了精心设计，以实现快速检测并节省功耗。片上系统的大部分组件默认断电，仅一个功耗低于 10 毫瓦的子系统保持运行。该子系统被命名为全天候低功耗加速器（Alpha-Vision），包含深度学习加速器、小型 CPU，以及在数据存储位置附近执行特定计算的子系统。

Alpha-Vision 通过深度神经网络识别人脸，这需要处理大量数据 —— 换句话说，存在功耗过高的风险。为节省功耗并加快检测速度，所有必要数据均本地存储在总计 2 兆字节的大容量静态随机存取存储器（SRAM）中。为避免 SRAM 泄漏成为功耗的主要来源，人脸识别系统快速完成任务后，立即将 SRAM 切换至低功耗休眠模式。研究人员将这种方式称为“竞速休眠”。

英伟达团队提出了该系统的多种潜在应用：集成面部传感器的笔记本电脑可在用户离开时关闭显示屏，返回时自动唤醒，实现无需输入密码的无缝体验；基于此类设计的系统还可为自动驾驶汽车、无人机和机器人提供全天候视觉功能。

关键词： 英伟达 人脸识别 视觉处理 自动驾驶 机器人