站长之家用户 - 传媒 2022-04-28 14:39

收官之年|浙江突围“无人区”,“领跑”视觉智能关键技术

2020 年,浙江省杭州视觉智能(数字安防)产业集群当选工信部先进制造业集群,担负起“瞄准世界科技前沿,引领科技发展方向”的历史使命,打响了关键核心技术攻坚战。

几度春华秋实,如今正迎来集群项目建设的“收官”之年。截至 2022 年 4 月,杭州视觉智能产业集群“4+14”项目稳步实施,成效显著,已取得关键核心技术攻关成果 5 个,申请/获得专利 82 个,制定或参与制定标准 12 个,取得经济效益 29 亿元。

这些相继开花结果的“宝藏技术”研发进展如何,背后蕴藏多少了鲜为人知的研发故事,将对各行各业产生怎样深远的影响?记者深入集群促进机构与集群企业破译技术创新的密码。

浙江攻关“无人区” “王牌战队”优势明显

据工信部数据显示,截至目前,我国围绕新一代信息技术、高端装备、新材料等重点领域打造 25 个先进制造业集群,主导产业产值超过9. 5 万亿元,其中 17 家集群 2021 年的产值同比增长超过两位数。

杭州视觉智能(数字安防)产业集群作为国家级先进制造业集群之一,是浙江的“王牌战队”,产业先发优势明显,具有产品品类齐全且市场占有率高、产业链条完备、“链主”企业集聚形成品牌和规模效应等特点,为集群顺利开展关键核心技术攻关奠定了重要基础。

2020 年,在省市经信部门的指导下,集群促进机构浙江省北大信息技术高等研究院(以下简称“北大信研院”)牵头组织集群内 10 家产业链关键环节重点企业(机构)实施 4 个公共服务平台项目和 14 个实体项目。

平台项目包含AI算法训练、视频数据共享、安全攻防演练、视觉系统信息安全检测等内容,实体项目覆盖芯片元器件、物联网、5G、超高清等领域,已成功刷新上游科技新高度,攻克了一批关键技术,打通了部分核心环节,推动形成从算法、核心元器件、生产制造、系统集成到运营业务的全产业链自主可控体系,探索出产业链公共服务新模式,有力驱动视觉智能产业硬核升级。

北大信研院副院长罗伟节强调,“关键技术攻关及产业生态建设是一项长期的系统性工程,需要集群企业各展所长,上下游密切合作,以问题为导向,真心实意解决制约产业发展的技术难题,打造视觉智能产业链群生态体系。”

增强“芯”能力 引领新进化

芯片、元器件是高科技领域当之无愧的基础与核心,深刻地影响着视觉智能产业结构和装备制造业的发展水平,对产业链的上下游和相关产业的发展具有深远意义,是浙江超前布局未来产业的必争之地。

集群项目攻坚战中,大华股份、博雅鸿图以领先的“芯”能力推进“国产芯”的升级之路。

1、打破热成像领域国际垄断

大华“国产红外热成像机芯研发及产业化”项目采用国产热成像探测器,以全新研发的Thermal ISP技术开发了一系列热成像机芯,并基于该自研机芯开发了Smart Thermal系列热成像摄像机整机产品,攻克了一系列行业痛点算法,如高精度低误报火点检测和定位算法、宽范围高精度测温算法、像元级双目图像AI融合算法、姿态感知防抖动算法等。这些产品及对应的解决方案已在各个领域落地应用,如森林防火、周界防范、电力能源、文博古建、自然生态、工业化工、轨道交通、检验检疫等场景。

大华智慧物联网产业园外景

大华项目负责人表示,热成像机芯的研发成功和产业化打破了热成像领域核心部件和技术被国外厂家长期垄断的局面,有助于促进热成像产品更新迭代、降本增效,提升企业核心竞争力。同时,大华也在加紧建设“智慧物联感控一体化智能平台”、“智慧城市网络安全中心运营管理平台”项目,将其作为加速推进城市数字化转型的助推器。

大华项目研发场景

项目背后,是一群科研英雄全力以赴,与前所未闻的难题正面交锋,留下了无数闪光的瞬间。

“期间我们遇到了难题,一个聚类模块需要集人工智能、大数据、云计算三项技术的合力才能解决,但此前业内并没有相应的方案。小组成员几个通宵围在一间小会议室讨论,有激烈争吵的瞬间,也有和谐一致的时刻,经过深度钻研提出了几种实现方案。进一步有针对性地研究每个方案最后工程化,才最终解决了问题。”大华项目负责人回忆道,“一天早上一项算法调试成功了,每个人都激动地喊着‘运行结果出来了!出来了!’,那种并肩作战的默契,成功破题的自豪,至今记忆犹新。”

2、数字视网膜引领智慧城市“进化”

“数字视网膜”这一技术概念由中国工程院院士高文提出,颠覆了传统视频监控体系,成为智慧城市从“看清”向“看懂”进化的“必由之路”。

博雅鸿图依托于高文院士的数字视网膜技术体系,研制出的数字视网膜芯片是整个杭州乃至浙江第一颗集视频编解码、智能分析和增强的视觉智能芯片。在既有优势上,博雅鸿图进一步承建“数字视网膜智能视觉计算芯片设计及应用”和“数字视网膜开放平台及视频协同感知示范应用”项目。

博雅鸿图GV9531 芯片

芯片项目现已完成数字视网膜智能视觉计算芯片——GV9531 的设计,以及第一版本Full Mask试产流片、第二版本Full Mask量产流片工作。“研发没有电影中惊心动魄的故事,所谓成功离不开项目团队日复一日的坚持与严谨踏实的态度。”项目负责人辛博说,“最具有纪念性的时刻就是经过前期的密集投入后,芯片流片一次性就成功了。”

随后,平台项目进一步构建了数字视网膜端边云开放平台,把“数据、算法、算力、应用场景”这四个典型的参与要素解耦,设计了统一的接口、协议、封装,使用者可以在统一的标准下以各种方式进行组合,推动建立一个开放共享的大生态,也为GV9531 在产业中的灵活应用打开丰富的场景。

公共服务大突破 补短板强支撑

产业集群不仅要突破上游核心技术,也要聚焦产业链关键环节共性需求服务生态企业,这个核心承载区就是建设公共服务平台。

浙江推动集群打造的 4 大公共服务平台,以产业升级重大需求为导向,以增加产业创新有效供给为核心,为集群企业提供协同创新、检验检测、工业联网安全保障等综合型公共服务,达到减少重复投入、提高资源效率、加强信息共享、更好补齐产业短板的目的,具有广泛的社会影响与较高的经济价值。

1、新一代人工智能“脑力升级”

城市大脑是未来城市的“标配”,随着人工智能进入落地深水区,平台开源、开放服务不足,自主可控的软硬件和行业生态缺乏等诸多问题亟待解决。针对这一现状,阿里巴巴达摩院启动了“城市大脑国家新一代人工智能开放创新平台”项目。

阿里巴巴集团副总裁、达摩院城市大脑实验室主任华先胜领衔项目建设,以城市大脑开放平台建设为抓手,构建一整套计算、数据处理、应用服务平台,为城市交通、安防治理、公共服务和其他各行业的智能应用构建起开放、多元的生态体系,探索新一代人工智能技术为智能社会提供全面支撑服务。

尤其在交通领域,项目通过建立百亿级别城市视觉数据搜索系统和交通事件事故检测系统,实现高精度城市车流人流预测,深入把握城市交通系统的运行规律。据《 2021 年度中国城市交通报告》显示, 2021 年杭州拥堵排名第 16 位,较 2020 年下降 3 位,通勤高峰拥堵指数1.715,同比下降2.36%,杭州整体交通管理水平进一步提高。

目前,该项目已成功构建城市视觉智能引擎,人脸算法相关技术在国际最权威评测指标WiderFace获 6 项第一,全要素视频结构化 0 到 1 实现安防行业唯一全量普通摄像头步态识别、物品识别功能,并实现车路协同场景全域轨迹实战指标行业领先,在交通强国全国样板点项目实战落地,助力杭州加快建设国际性综合交通枢纽城市和交通强国示范城市。

2、首个智慧视觉标准检测体系化平台

当前,视觉智能检测领域缺乏体系和标准,建设一个惠及行业的检测平台迫在眉睫。智慧视频安防制造业创新中心汇集了一大批视频安防领域上下游联盟企业,能够精准把握企业的实际需求,具有建设“智慧视觉应用信息安全检测平台”的巨大优势。

该项目主要提供开发智慧视觉系统可靠性评测、信息安全评测和检测认证三类服务,搭建面向物联网智慧视觉应用及其衍生领域的项目方案库和需求分析库,建设物联网中间件检测平台、物联网应用系统测试服务子平台,基于数字视网膜体系开展测试技术及测试方法研究,制定检测认证标准。

浙江省智慧视频安防制造业创新中心

项目负责人洪一帆说,“这是视觉智能领域第一个构建了标准检测体系和检测标准的体系化平台,将规范集群上下游厂商不同系统的评测标准和检测标准,有利于对各大厂商同样功能的系统进行横向对比,是视觉智能产业发展中的重要一环。”

3、补齐工业互联网安全短板

随着数字化转型加剧,数据价值日益凸显,工业互联网面临的信息安全问题愈发复杂。据此,之江实验室基于内生安全防御理论,打造了一个有效弥补该项安全短板的“工业互联网安全平台”。

之江实验室智能网络研究院院长助理、项目负责人李顺斌告诉记者,平台可支撑工业互联网新一代内生安全防御技术研发测试验证,提供工业互联网安全攻防演练环境与安全众测,以及安全人才培训服务。“围绕电力系统和智能装配产线两个典型的工业互联网应用场景,建设1: 1 高逼真仿真试验环境,针对工业互联网领域未知漏洞后门威胁的世界级难题,给出内生安全设备的解决方案。”

安全攻防对抗平台示意图

技术攻关过程中,之江实验室的科研精英夜以继日、闯关破题。

“电力系统非常庞大、复杂,设备数量和类型不计其数,要为仿真模型抽象出系统的关键设备极具挑战性。”之江实验室智能网络研究院工程专员朱桢补充道,“团队成员翻阅了大量电力工程设计领域资料,调研了多家电力行业单位,最终设计了合适的仿真模型。实现系统级仿真后,又接入了 10 余种自研的拟态设备,并与传统设备进行了安全性能对比测试。”

平台建成以来,已通过工业互联网内生安全国际精英挑战赛接受了来自 10 个国家的 40 余支队伍的高强度挑战,累计攻击次数达 95 余万次,拟态设备无一被攻破。对外上线的工业互联网安全众测平台也累计发布测试任务共计 110 条,目前仍未发现对拟态设备的有效攻击扰动或逃逸。

问渠那得清如许?为有源头活水来。杭州视觉智能产业集群勇争新时代科技创新的排头兵,在关键技术攻坚征途上密集发力,加速跨越“无人区”,打破“价值天花板”,全面提升浙江视觉智能(数字安防)创新体系的整体效能,助力我国数字安防产业加快构筑支撑高端引领的先发优势,抢占科技竞争和未来发展的制高点。文/杭州视觉智能产业集群融媒体中心 苏会会

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