芯耀
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前言
在之前的博文中，老吴介绍过先进车系统是一家专注于ADAS算法开发的软件服务公司，其核心技术均由内部团队自主研发，并以灵活且高效的系统整合能力著称。先进车系统的技术特点在于不依赖特定主芯片平台，能够根据不同客户所采用的芯片架构，量身定制优化的算法方案，灵活发挥如神经网络处理单元（NPU）等硬件加速器的潜能。
近日，国际大厂 NXP 推出的车规芯片 i.MX93，因内置 NPU 且具备车规等级，成为实现驾驶员监控系统（DMS）应用的理想选择。因此，先进车系统选择 i.MX93 作为其 DMS 解决方案的硬件平台之一，展现了在软硬件整合上的专业实力与市场敏锐度。
NXP i.MX93简介
NXP i.MX93 是 NXP 最新一代的车规级应用处理器，采用高性能、低功耗的 Arm Cortex-A55 核心架构，并搭载 Ethos-U65 神经网络处理单元，专为边缘 AI 应用设计。该芯片支持车规安全标准与长期供货需求，非常适合车载系统开发使用。
图一、NXP i.MX93（来源：NXP）
特别是在DMS应用上，i.MX93具有以下几个优势，使其成为理想选择：
- 内置 NPU (Ethos-U65)：算力最高可以达到 0.5 TOPS，能够加速人脸检测、视线追踪、疲劳警示等算法，提升 DMS 实时反应能力。
- 低功耗设计：能在有限的功耗下运行复杂的AI模型，符合车用设备长时间运行的需求。
- 丰富的周边接口：支持不同视频输入输出接口，可连接高分辨率摄像机，提升驾驶员影像质量，有助于提高识别准确度。
- 车规认证与安全功能：支持车规安全标准，具备硬件级安全启动、内存保护机制，保障系统稳定与信息安全需求。
- 长期供货与生态系支持：i.MX93 拥有稳定供应承诺，并配备丰富的开发工具与社区资源，加速 DMS 系统开发进程。
因此，i.MX93 不仅满足车规级和 AI 运算需求，还在整体成本效益和系统集成方面提供了高度灵活性，是开发 DMS 解决方案的绝佳选择。
先进车系统 NXP i.MX93 DMS 方案介绍
本方案采用NXP i.MX 93，通过软件算法方式实现DMS功能。系统配备120度红外线摄像头，能够同时覆盖驾驶员和前排乘客范围，通过算法实现来增强行车安全并实现车内互动。该方案整合了轻量化与融合式深度学习架构、计算机视觉、图像处理、多核调度和内存访问优化等技术，能够有效应对图像质量不稳定、行车环境变化大以及硬件资源有限等挑战。整体设计不仅具备高性价比，还能加快产品上市时间、降低研发成本，同时提升产品差异化和市场竞争力。
图二、先进车系统 NXP i.MX93 DMS 画面来源：AutoSys
优势
- 100% 自主研发技术，支持定制化与软件定义产品。
- 基于 i.MX 93 的 0.5 TOPS NPU，实现定制化的轻量化与融合式深度学习架构。
- 能够将浮点模型量化为整数格式，并在多种架构下仍保持精度，例如：分类、目标检测、关键点识别。
- 支持量产工具，减少对FAE（现场应用工程师）资源的需求。
- 支持车载校准工具，并且校准流程对空间的需求较小。
- 单一模型支持多镜头与多功能，有效降低对运算能力与内存的需求。
性能分析
IMX93 - DMS算法性能分析
- AI架构：27.6毫秒（每帧）+ 10.4毫秒（非每帧）
- 计算机版本：10毫秒
- 总时间 = 37.4毫秒
功能警示时间：
- 头部姿态：实时
- 凝视：实时
- 眼睛比例：实时
- 嘴巴比例：实时
- 手机：1-3秒（可调）
- 烟雾：1-3秒（可调）
- 分散注意力：2-4秒（可调整）
- 疲劳：2-4秒（可调整）
- 注视位置：2-4秒（可调整）?
DMS相关工具
- 1. Calibration tools
Head pose and Gaze calibration – 镜头架设完成后，需透过校正修正三轴资讯
- 2. AutoLabel tools
更换 camera module 时可快速的收集 datasets - 3. Data generate
可生成不利收集资料集，例如：胡子、黑种人、白种人…等
整体来看，通过搭载 NXP i.MX 93 的 DMS 解决方案，不仅展现了先进车载系统在软件算法与系统集成上的深厚实力，更充分发挥了 i.MX 93 在 AI 推理性能、低功耗与车规稳定性等方面的优势，整体表现相当出色。这项高性能、高灵活性的设计，为市场提供了一个具成本效益的选择。未来，随着驾驶行为监控与行车安全需求的持续提升，这样的解决方案将能协助车企与系统集成商更快速应对市场挑战，打造更安全、更智能的驾驶体验。
