采用FPGA硬件实现AI的方法及相关产品技术

一种采用FPGA硬件实现AI的方法及相关产品，应用于AI系统，所述AI系统包括：摄像头、树莓派、现场可编程门阵列FPGA和服务器；其中，所述FPGA与所述树莓派连接，所述树莓派分别与所述摄像头以及所述服务器连接，所述摄像头与所述服务器连接。该技术方案具有成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用FPGA硬件实现AI的方法及相关产品
本专利技术涉及通信以及人工智能
，具体涉及一种采用FPGA硬件实现AI的方法及相关产品。
技术介绍
随着人工智能的不断发展，越来越多的基于图像识别的应用将会采用人工智能的技术来提升性能，比如人脸识别，车牌识别等。在现有的主流人工智能应用中，主要采用两种方式来运行人工智能应用：云服务器和自购高性能服务器。在使用云服务器的应用案例中，人工智能算法运行在提供人工智能服务的服务器集群中，用户根据需求购买对应云服务，将需要进行人工智能解析的数据通过网络协议发送给云服务器，在云服务器中解析完成之后，会将结果返回，现有的人工智能AI解决方案的成本高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种采用FPGA硬件实现AI的方法及相关产品，可以通过FPGA实现AI，具有降低成本的优点。第一方面，本专利技术实施例提供一种AI系统，所述AI系统包括：摄像头、树莓派、现场可编程门阵列FPGA和服务器；其中，所述FPGA与所述树莓派连接，所述树莓派分别与所述摄像头以及所述服务器连接，所述摄像头与所述服务器连接；所述摄像头，用于采集音视频数据，并将所述音视频数据传输给所述树莓派；所述树莓派，用于将所述音视频数据分离成音频数据以及视频数据，接收所述FPGA发送的图片请求，返回所述图片请求对应的图片；所述FPGA，用于对所述图片进行AI处理得到AI处理结果，将所述AI处理结果发送给所述树莓派；所述树莓派，还用于将所述AI处理结果发送至服务器。可选的，所述服务器，还用于存储所述AI处理结果。可选的，所述AI处理包括：人脸识别处理或车牌识别。可选的，所述树莓派，具体用于将所述AI处理结果进行后续处理后得到最终结果，将所述最终结果发送至服务器。可选的，所述连接为通过网络协议连接。第二方面，提供一种采用FPGA硬件实现AI的方法，所述方法应用于如权利要求1所述的AI系统，所述方法包括如下步骤：所述摄像头采集音视频数据，并将所述音视频数据传输给所述树莓派；所述树莓派将所述音视频数据分离成音频数据以及视频数据，接收所述FPGA发送的图片请求，返回所述图片请求对应的图片；所述FPGA对所述图片进行AI处理得到AI处理结果，将所述AI处理结果发送给所述树莓派；所述树莓派将所述AI处理结果发送至服务器。可选的，所述方法还包括：所述服务器存储所述AI处理结果。可选的，所述AI处理包括：人脸识别处理或车牌识别。可选的，所述方法还包括：所述树莓派将所述AI处理结果进行后续处理后得到最终结果，将所述最终结果发送至服务器。第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的程序，其中，所述程序使得终端执行第二方面提供的方法。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：可以看出，本方案的优点是和云服务比起来有更高的安全性，另外本地处理也无需高带宽。和高性能服务器比起来，本方案在取得相同结果的同时，硬件成本更低，针对人工智能特殊优化的芯片架构让功耗也是显著降低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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是一种AI系统的结构示意图。图2是一种采用FPGA硬件实现AI的方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结果或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。参阅图1，图1为本申请提供的一种AI系统，该系统包括：摄像头、树莓派、FPGA(Field－ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)和服务器，其中，该FPGA与树莓派连接，树莓派连接摄像头以及服务器。其中摄像头可支持网络协议如RTSP，TCP等。树莓派接收摄像头的视频数据，将数据解析成需要进行人工智能处理的图片原始数据然后传输至FPGA。FPGA在解析完成之后会将结果返回给树莓派，然后树莓派可将结果传输至服务器进行保存。参阅图2，图2为本申请提供的一种采用FPGA硬件实现AI的方法，该方法在如图1所示的AI系统中实现，如图2所示，该方法包括如下步骤：步骤S01：具有网络功能的摄像头采集视频数据。步骤S02：树莓派获取视频数据，数据格式可为h264,h265等视频流格式。步骤S03：树莓派将视频流中音视频分离得到音频数据以及视频数据。因为对于AI处理来说，对于音频数据并不需要AI处理，因此这里将音视频分离成音频数据以及视频数据。步骤S04：FPGA通过TCP等网络协议发出请求图片之后，树莓派将视频流中的该请求图片对应的最新原图发送给FPGA。步骤S05：FPGA调用硬件加速对输入图片进行人工智能处理。上述人工智能处理包括但不限于：人脸识别、车牌识别等等AI处理，当然在实际应用中，也可以通过其他AI处理方式，本申请并不限制上述AI处理的具体方式。步骤S06：FPGA通过网络协议将AI处理结果返回给树莓派。步骤S07：树莓派得到结果之后进行对应的后处理，比如抠图，画图等。步骤S08：树莓派将最终结果通过网络协议发送至存储服务器。步骤S09：存储服务器保存结果。本方案的优点是和云服务比起来有更高的安全性，另外本地处理也无需高带宽。和高性能服务器比起来，本方案在取得相同结果的同时，硬件成本更低，针对人工智能特殊优化的芯片架构让功耗也是显著降低。本专利技术实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种采用FPGA硬件实现AI的方法的部分或全部步骤。本专利技术实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AI系统，其特征在于，所述AI系统包括：摄像头、树莓派、现场可编程门阵列FPGA和服务器；其中，所述FPGA与所述树莓派连接，所述树莓派分别与所述摄像头以及所述服务器连接，所述摄像头与所述服务器连接；/n所述摄像头，用于采集音视频数据，并将所述音视频数据传输给所述树莓派；/n所述树莓派，用于将所述音视频数据分离成音频数据以及视频数据，接收所述FPGA发送的图片请求，返回所述图片请求对应的图片；/n所述FPGA，用于对所述图片进行AI处理得到AI处理结果，将所述AI处理结果发送给所述树莓派；/n所述树莓派，还用于将所述AI处理结果发送至服务器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种AI系统，其特征在于，所述AI系统包括：摄像头、树莓派、现场可编程门阵列FPGA和服务器；其中，所述FPGA与所述树莓派连接，所述树莓派分别与所述摄像头以及所述服务器连接，所述摄像头与所述服务器连接；
所述摄像头，用于采集音视频数据，并将所述音视频数据传输给所述树莓派；
所述树莓派，用于将所述音视频数据分离成音频数据以及视频数据，接收所述FPGA发送的图片请求，返回所述图片请求对应的图片；
所述FPGA，用于对所述图片进行AI处理得到AI处理结果，将所述AI处理结果发送给所述树莓派；
所述树莓派，还用于将所述AI处理结果发送至服务器。


根据权利要求1所述的AI系统，其特征在于，
所述服务器，还用于存储所述AI处理结果。


根据权利要求1所述的AI系统，其特征在于，
所述AI处理包括：人脸识别处理或车牌识别。


根据权利要求1所述的AI系统，其特征在于，
所述树莓派，具体用于将所述AI处理结果进行后续处理后得到最终结果，将所述最终结果发送至服务器。


根据权利要求4所述的AI系统，其特征在于，

【专利技术属性】
技术研发人员：牛昕宇，蔡权雄，
申请(专利权)人：深圳鲲云信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44