亞洲矽谷

革命性類光譜儀之色彩辨識晶片

計畫主持人:明新科技大學/王柏東助理教授

計畫摘要

「色彩機器視覺晶片」將成為下一代色彩機器辨識產品最關鍵性的晶片，革命性改變黑白的單調生產世界，蛻變為彩色的智慧製造世界；「色彩機器視覺晶片」也將取代工業電腦，並成為聰明的色彩機器眼。本價創計畫所研發的基於「色彩機器視覺」技術為基礎所產出「類光譜儀之色彩辨識晶片」，其中最主要技術關鍵之一乃植基於CIE（國際照明委員會）所推薦的色彩度量學基於人眼的色彩視覺特性所研發的產品，因而兼具線上類光譜儀之色彩辨識與機器視覺的優異性能。此準產品解決方案的特色如下：

1. 基於人眼的色彩視覺特性的色彩辨識晶片。
2. 基於CIE (國際照明委員會) 色彩度量學基礎的色彩辨識晶片。
3. 融合類光譜儀之「色彩辨識」與「機器視覺」的色彩辨識晶片。
4. 色彩辨識晶片速度為PC運算千倍，易植於產業與消費性色彩檢視產品。

1learn more

團隊介紹

本創業團隊明科智能（MIT）與產學研業界最頂尖的專家合作，計畫長期與印研中心、紡織研究中心與國內外色彩暨機器視覺專家共同合作研發，藉由雲端深度學習（Deep Learning）、邊端分散式機器學習（Machine Learning）等AI（AI：ArtificialIntelligece，人工智能）技術核心進行模組化工程，目標可以將專家經驗成功移植於產業所部署的生產設備之控制器。目前創業團隊已開發多項關鍵性「AI視神經網路」矽晶片核心技術，包括PNN FPGA（機率式神經網路之積體電路設計）、MLPNN FPGA （多層式感知機神經網路之積體電路設計）、SOM NN FPGA（自我組織映射神經網路之積體電路設計）等AI矽智財。本案創業團隊明科智能主要營運項目：人AI視神經網路軟體、分散式AI之PLCopen自動控制器、生產線上影像檢測軟體，（Machine Vision）及控制器（含印刷文字辨識（OCR）手寫、文數字辨識（ICR）、色彩檢驗、瑕疪檢出、定位及尺寸量測設備）、電腦系統軟體及自動化圖控設備（SCADA、HMI）。

計畫目標

產品里程碑：

(6~12個月)「類光譜儀之色彩辨識系統」開始出貨。
(6~18個月)「類光譜儀之色彩辨識晶片」ASIC試產。
(18~36個月)「類光譜儀之色彩系統單晶片」AI SoC (ASIC ) 試產。
(18~36個月)「色彩機器視覺智慧雲」的色彩標準虛實整合超研中心。

市場壁壘

「色彩機器視覺」擁有破壞性創新的優勢，「類光譜儀之色彩辨識晶片」為基礎的色彩檢測設備融合類光譜儀之「色彩辨識」與「機器視覺」優點，將成為市場上技術產品的價值創新，並且幾乎可以無所不在廣泛應用在各個產業，本案可解決台灣與德日大廠技術落差20年的問題，本案創新技術「仿人眼色彩神經感知」的「類光譜儀之色彩辨識晶片」，將借重台灣三大關鍵競爭力：世界級光學產業競爭力、世界級晶片產業競爭力、世界級⼈才產業競爭力等，預期產出的「類光譜儀之色彩辨識晶片」可以執行高精密色彩鑑別的視覺能力，並取代傳統昂貴無法線上使用的百萬級分光光譜儀，此革命性 AI 技術產品將帶來台灣產業豐碩商業契機，本案創新技術可以解決70％工業感測器需仰賴國外進口昂貴設備。

預期市場規模

全球機器視覺：預估2022年機器視覺年產值144.3億美元，CAGR 8.15％。
全球AI晶片：預估2022年類神經網路晶片年產值148億美元，CAGR 26.31%。
全球物聯網：預估2030年⼯業物聯網(IIoT)年產值15,000億美元(美國GE報告)。

如圖、預計2019年機器視覺市場規模達到449億美元

預估36個月內AI視覺晶片市場佔有率<0.1%，2019年預估類光譜儀之色彩檢測設備收入約新臺幣1,200萬(NT160萬/套)，其他收入約新臺幣10萬；在2020年，類光譜儀之色彩辨識晶片暨產品收入約新臺幣3,600萬；晶片授權(非本案)約新臺幣3,000萬；教育產品約新臺幣6百萬。於2021 年，類光譜儀之色彩辨識系統單晶片暨產品市場約新臺幣1億2千萬元。