作者：煦辰
2010年之后，随着大数据和深度学习技术的逐步发展，人工智能领域也随之得到了充分赋能。部分AI技术，如图像音频识别，推荐系统、搜索系统、金融信用评分、广告推荐等，都取得了跨越式发展。行业对于算法方面的需求越来越大，从2015年开始，这一需求也开始爆发，行业内把这类岗位称作“算法工程师”。然而，多数人对算法的认识只是停留在软件工程师的概念上，并不能从整体上认识算法以及算法工程师。为此，我们专访了时任应美盛半导体软件部总监以及奥矽半导体软件部总监的资深算法专家涂仲轩。
从业MEMS（微电子技术与机械工程）领域多年，涂仲轩在MEMS惯性传感器，环境传感器，超声波传感器，应力传感器的研发与应用上都深有建树。也正是由于他的计算机工程与软件技术专业背景，使得他精通软件算法，从而深化拓展了各种传感器在不同领域的引用，并实现了许多从技术到手机软件的落地开发。如手机内的电子指南针，计步器以及手机实时姿态系统用于导航，娱乐，交互等多种场景。
涂仲轩具有20年以上的产品研发与管理经验。多年来曾任职于知名欧资和美资半导体企业担任软件技术研发资深总监，致力于微型传感器以及软件架构设计研发。从传统的软件到新一代智能表面，涂仲轩的职业生涯中都和MEMS技术息息相关，在智能手机一步步开发之后，涂仲轩不断根据手机的硬件功能打破传统的按钮方式，提升了用户的交互体验。在过去的跨国公司任职中，涂仲轩的前期研究方向主要集中在惯性传感器，MEMS加速度计，磁力计，陀螺仪等，5G手机的广泛运用，让涂仲轩的研究中心转移到手持设备智能表面的无按钮设计上来。2021年，涂仲轩受邀回到了国内本土企业，钻研图像降噪及稳像技术，并把这些研发的技术投入到手机，VR，AR，无人机、汽车等领域及产品中去。
涂仲轩现任某前沿科技公司的算法专家工程师，带领手机稳像算法方向，该方向涵盖了电子图像稳定、EIS（电子防抖系统）和OIS（光学防抖系统）的更新迭代等，从业多年，涂仲轩在电子图像领域有着非常丰富的实战经验和各种行业内经典的案例，主导的相关技术成果已经累计申请各类专利达19件。
在国内首创电子罗盘，研究成果在多个领域实现经济转化
电子罗盘与生活息息相关的应用分别是汽车导航和停车检测，专业的电子罗盘还是无人机产品的重要组成部分具有引导无人机指定位置的功能，在电子无人机中电子罗盘可提供有关关键惯性导航和定向定位系统的信息。在意法半导体公司工作期间，涂仲轩自主研发了加速度计的手机手势识别算法、陀螺仪加速度计的空中3D算法、磁力计加速度计的6X轴方向算法及系统等，并通过集成传感器方案在复杂磁场的个人移动电子设备中实现了电子罗盘功能。电子罗盘发明出来以后，被不断运用到个人移动设备、车载设备、导航设备等场景中，并率先实现了在华为手机和第一款平板上的应用。譬如手上的智能手机具有指南针功能，它使用的就是电子罗盘传感器。实际上不仅如此，它可以说已经渗透到大家生活的方方面面。
在涂仲轩的技术加持下，后来的电子罗盘也在各行各业得到了广泛的应用，其高精度的测量使其在航空航天，车辆导航等诸多领域都离不开它，再加上电子罗盘在手机以及智能穿戴产品上的运用，似乎很遥远的指南针实际上就在我们身边，此后，涂仲轩的此项技术又与苹果、华为、华硕的多项产品实现联动和植入，现如今该发明实现成果转化后，已为当时公司增加收益超千万美元。
用技术推动电子设备“无按钮”设计，不断提升电子设备功能
大多数智能手机上至少有三个机械按钮：一个用于电源开关，另两个用于音量控制。还有一些智能手机的机械按钮可能更多，比如“请勿打扰”按钮、专用摄像头按钮或虚拟助手按钮。实际上，这些按钮和开关非常简单，随着许多超声波技术的广泛使用，留给这些机械按钮的时间就屈指可数了。这些机械按钮和高可靠性的开关可能即将成为过去，这不仅会出现在智能手机领域，未来的汽车和家用电器上也将如此。不仅如此，超声波技术的使用本身就意味着设计者几乎可以在任何表面上增加触摸、点击、滑动和推动等交互性能。
手机在理论上可以做到完全无按钮，仅用内置传感器捕捉用户手势，还不会影响用户体验。想达到这种效果，利用超声波传感器的敏感度以及甚至可以超过传统电容式触摸传感器的精确度就可以做到。在实现智能设备“无按钮”的研究方向上，涂仲轩是国内首位将超声波与应力感应相结合的创始者，并通过自主研发独创了多应力传感器协同触按传感装置，运用到电子设备中去，并与行业内多家头部的高科技企业，车企，家电企业，医疗器械企业实现了技术植入与产品合作。产品不限于个人移动设备、车载交互设备、家用电器、医疗触控设备。该发明实现成果转化后，为公司带来了源源不断的收益。
在技术攻坚过程中，涂仲轩设计的辅助的IC应力传感器、无按键设计中区分触碰与误触的识别方法、无按键设计中专用测试仪器等软硬件矩阵设计，运用到电子设备中可以达到真正意义的无按键设计，外观更加美观，产品更加轻薄化，而且这样的无按键设计可以提升金属表面产品防水性能。
首创光学防抖的算法，助力手机拍摄性能实现质的提升
涂仲轩自研了光学与电子防抖算法，并在此基础上，实现了完备的稳像测评调优系统。作为国际知名手机品牌的专家算法工程师，涂仲轩主要研究的方向是手机的EIS（电子防抖）与OIS（光学防抖）系统。在将这样前沿的技术运用到手机视频图片拍摄中之后，实现了照片与视频清晰度的卓越提升。这个技术实现成果转化后，将在新款手机中得到充分应用并实现量产。
OIS（光学防抖）以手机摄像头为载体出现在大众的视线里在国内的手机制造中还很少见，实际上，光学防抖（英语：Optical image stabilization），是指在照相机或者其他类似成像仪器中，通过光学元器件的设置，例如镜头移动，来减少甚至抵消扑捉光学信号过程中出现的仪器抖动现象，从而提高成像质量。以可移动式的部件，对发生震动的光路进行补偿，从而实现减轻照片模糊的效果。也就是说：搭载光学防抖的摄像头是可移动的，当各种由于人的运动造成摄像中不可避免的手机抖动时，OIS光学防抖系统就会通过算法实时预估计算补偿量的方式将因抖动而位移的摄像头移动回去，来达到减少运动模糊的效果。那么涂仲轩的贡献就正好是设计这种算法来达到光学防抖的效果。光学防抖主要分为两种:镜片移动式光学防抖和感光元件移动式光学防抖。
镜片移动式光学防抖就是让作为光学镜头的透镜或透镜组移动来达到防抖的效果。这类防抖镜头一般都装有陀螺传感器，它可以准确的检测到手的振动，并把它转化为电信号，经过镜头内置的单片机处理之后，控制一组修正光学部件作与胶片或CCD平面平行的移动，抵消由于手震引起的成像光线偏移。感光元件移动式光学防抖，相当于变成了依靠图像传感器的移动来达到防抖的目的。这样的防抖技术一般应用于数码相机。就目前而言，这两种防抖技术的差距不大，具体不同场景下表现的好坏还要看防抖算法的细致设计考量。当然，无论是哪种防抖，其主要效果都集中体现在拍摄照片或者视频中，针对各种场景痛点设计的防抖算法可以大幅度提高照片的综合成片率，实现照片随意拍成像随心动的境界。在这一方面涂仲轩和他所带领的手机稳像算法团队利用算法工程师的核心竞争技术，在各种第三方防抖测评中稳居安卓市场第一，为公司创造了巨大的商业价值与口碑。
从电子罗盘的发明运用到电子设备的无按钮操作，再到手机光学电子稳像技术的发明，从单一的软件开发到各种场景下电子设备的功能的提升，作为一名微型传感器及软件架构设计研发专家和算法专家，涂仲轩一直在现代技术的映照下不断进行科学探索，把自己的所学变成落地的研发成果，为人们的生活带来多种便利。（作者：煦辰）
(责任编辑：admin)
