心缘作者智东西来源

沙漠中走出的芯片王国

以色列是小国,面积还没有北京加天津大,人口不到880万,资源贫瘠到除了沙子一无所有。

以色列是强国,全球创新指数排名第二,人均GDP超过4万美元,被称为拥有全世界最聪明头脑的国家。

以色列还是芯片王国,孕育了超过160家芯片企业,每年创造的出口额占了以色列总出口额的22%还多。

英特尔高通、三星、博通……几乎所有全球领先的国际半导体公司都向以色列伸出了友好的手,在这里安营扎寨几乎成为那些大公司追逐的“潮流”。

从信息通讯领域,到席卷全球的计算机,再到如今大势的人工智能(AI),以色列的芯片产业在这些高科技领域无不取得了世界瞩目的成就,我们身边几乎所有电子设备的芯片技术背后都有以色列的身影。

在竞争日趋激烈的半导体产业,以色列有大批优秀的芯片公司被诸多国际半导体巨头争抢收购,还有一大批刚刚崛起的芯片初创企业,正在吸引包括中国在内的越来越多国际投资者的目光。

芯片巨头群居以色列

这是一个创新和研发能力强到令人拍案的国家,这片土地上诞生了QQ的原型美国在线即时通讯工具、摩托罗拉的第一款手机“大哥大”、U盘、谷歌的搜索算法、传输短信的通讯技术。

如今芯片产业生态链的重量级玩家,英特尔高通、英伟达、苹果、博通、三星、CEVA、Marvell、KLA-Tencor、德州仪器、LG、日立等等,无不相中以色列这个孕育芯片企业的温床,兴建起自己的研究机构。

以色列的芯片技术,已经进入全世界人民生活的方方面面。通信领域的摩托罗拉基带芯片、传感领域的德州仪器蓝牙芯片、PC领域的英特尔高端处理器、存储领域的Sandisk闪存芯片等均在以色列研发。

英特尔在以色列的四个研发中心分布

其中,英特尔可谓是最青睐以色列的跨国芯片公司之一。从1974年起,英特尔陆续在以色列的海法、雅库姆、耶路撒冷及佩塔提克瓦一共建设了4个研发中心,直接雇员约11000名,约有60%的员工从事芯片研发工作。此后第一个电脑处理器、奔腾、赛扬、酷睿、SNB、Ivy Bridge等主要CPU都是在以色列的这几家研发中心完成。

自在以色列展开业务以来,英特尔累计在以色列投资大约350亿美元。根据英特尔的数据,2017年英特尔从以色列出口了约36亿美元,占以色列高科技出口额的8%,占以色列国内生产总值的1%。

据说英特尔以色列研发中心的员工每年平均孕育了30家创新公司,创造了250个工作岗位,堪称是以色列半导体行业的黄埔军校。

英特尔高级副总裁兼全球战略投资和交易总监Amir Faintuch表示,其以色列团队确保向英特尔提供”数百亿美元的收入“。还有消息称,英特尔还计划在2020年投入50亿美元用于扩建以色列的芯片制造厂Kiryat Gat。

英特尔的Kiryat Gat芯片制造厂

英伟达在过去8年间也一直活跃在以色列,既在当地销售处理器,又在初创公司购买股份并设立研发部门。

今年10月,英伟达宣布计划在以色列建立一个专注于AI的新研究中心,该中心将由谷歌AI部门前高管Gal Chechik教授领导,并将招募一支专门研究AI的研究团队。此外,英伟达在一份声明中表示,计划大幅扩展其在以色列的深度学习工程师团队。

苹果也在以色列有三个研发中心,其中最大的位于荷兹利亚市,面积有180000平方英尺,这也是苹果在美国外最大的研究中心。

▲Apple新的Herzliya研发中心

苹果硬件技术高级副总裁Johny Srouji曾在去年年底表示,以色列所做的事情“对我们运送到任何设备都至关重要”,他举例到,比如芯片上的A11仿真系统为新的iPhone X、集成WiFi蓝牙芯片、Apple Watch以及每台Apple设备的存储组件供电。

以色列的芯片之强,不仅仅在于芯片巨头云集大兴土木,有多家具备出色的创新思维和研发能力的以色列芯片公司被中外的科技巨头们并购。

被科技巨头并购的15家以色列芯片公司

▲15家被收购或即将被收购的以色列芯片企业

1、通信芯片公司ColorChip拟被三安光电收购

中国芯片设计和制造公司、LED龙头三安光电计划以3亿美元收购以色列通信芯片公司ColorChip,目前这项收购还在进行中。

据悉,ColorChip主要发展基于所谓SystemOnGlass的混合集成技术,利用玻璃材料晶圆制作光器件,从而将半导体领域的制造技术带入光通信领域。该公司已筹集了1.12亿美元私人资金。

2、公司Orbotech被KLA-Tencor收购

KLA-Tencor,据其总裁AMI Applebaum说,如果没有他们的机器,苹果、三星、LG等公司均无法生产芯片和开发新设备。今年3月,美国半导体公司KLA-Tencor以34亿美元收购以色列公司Orbotech,希望通过此次收购在印刷电路板、平板显示器、半导体制造和封装等高增长市场获得新机会。

与我们生活息息相关的电脑、智能手机、平板电脑、智能手表等精密电子设备的电路板,几乎都与Orbotech的生产与检测设备密切相关。据说90%的手机所使用的印刷电路板(PCB)的检验都是通过Orbotech或者另一家以色列公司Camtek生产的自动光学检验(AOI)系统进行的。

3、辅助驾驶技术公司Mobileye被英特尔收购

Mobileye由以色列希伯来大学的Amnon Shashua教授和Ziv Aviram于1999年创立,除了提供从L1到L3级别的前装高级驾驶辅助系统ADAS,它从2004年开始推出的基于ASIC架构的EyeQ芯片,并配合有自己定制化的视觉感知算法。

英特尔在2017年3月斥资153亿美元收购以色列Mobileye,借此机会完善算法+CPU+云计算自动驾驶平台,直接打入自动驾驶领域。

4、Toga Networks被华为收购

2017年1月,华为证实了已收购以色列公司Toga Networks。Toga自称是一家数据库安全公司,为IT何电信市场提供交换机、路由器、云存储系统等产品。

Toga和华为是长期研发合作伙伴,不过合作的具体性质外界并不清楚。据传此次交易价可能是1.5亿美元。

5、Rocketick被Cadence收购

Cadence在Verilog RTL仿真器市场上有一个明星产品——新兴加速验证仿真加速引擎RockSim,它来自Cadence在2016年4月以4000万美元收购的以色列芯片创企Rocketick。这家创企曾获得英伟达和英特尔的两轮投资。

因为Rocketick设计的软件工具能够加快EDA仿真速度,Cadence CEO陈立武告诉智东西,其客户建议他们将这家创企买过来,整合到Cadence自己的公司。(他是芯片投资教父,投出104家上市公司!未来10年看中国

6、Leaba被思科收购

思科作为一家希望向云计算等软件领域发展的硬件厂商,将大笔资金投回了基础硬件领域。2016年3月,思科宣布收购当时成立不到两年的以色列芯片制造商Leaba,Leaba 的产品将成为思科核心硬件的一部分。

不过由于媒体报道不一,收购金额出现3.2亿美元和3.8亿美元两种声音。Leaba将向思科的高级副总裁、思科硬件部门的负责人Ravi Cherukuri 汇报。

7、Altair Semiconductor被索尼收购

索尼公司在2016年1月宣布将以2.12亿美元收购以色列芯片制造商Altair Semiconductor。Altair拥有LTE适用的基带芯片技术以及相关软件,其基带芯片产品因其低能耗、高性能且具有竞争力的成本而十分抢手。

通过收购Altair,索尼将把索尼的传感技术及其影像传感器与Altair的基带芯片技术相结合,进一步对新一代传感技术进行研发,以应对可穿戴及物联网设备市场的持续扩张。

8、Sansa Security被ARM收购

2015年8月,英国半导体公司ARM以9000万美元收购了以色列芯片安全系统方案提供商Sansa Security。

Sansa Security成立于2000年,主要从事手机安全系统以及内存芯片研发。其优势在于为IoT物联网设备提供信息防护安全平台,ARM此举或为了提升它在IoT领域的地位。

9、Annapurna Labs被亚马逊收购

Annapurna Labs是一家2011年成立的以色列芯片制造商,主要研发低功率微处理器。其创始人Avigdor Willenz还曾创建另一家芯片公司Galileo Technologies,这家公司2000年被Marvell集团以27亿美元收购。

2015年1月,亚马逊与Annapurna达成收购协议,而近日亚马逊推出的云服务器芯片Graviton和云端AI芯片Inferentia都是Annapurna的作品。

10、无线通讯公司Wilocity被高通收购

以色列无晶圆厂芯片制造商Wilocity成立于2007年,主要研发WiGig芯片。WiGig是一种新型无线传输技术标准,采用60GHz传输技术能在10米-20米的短距离内实现最高7Gbps的无线传输。

2014年7月,高通宣布以3亿美元收购Wilocity。随后Wilocity的CEO Tal Tamir出任高通旗下Atheros部门产品管理副总裁。

在去年的CES上,QualComm展示了与Wilocity合作生产的多千兆位无线WiGig芯片组。超快速系统甚至可以在高达40米的距离内传输高清视频,速度比目前的平均Wi-Fi传输速率快10倍以上。

11、3D传感器公司PrimeSense被苹果收购

以色列公司PrimeSense是从做3D传感软件和摄像系统起家的,后来成功转型成一家芯片制造厂商,也是微软Kinect体感操作早期的技术供应商。2013年11月被,苹果以3.45亿美元收购PrimeSense。

据传苹果对这家以色列公司开发的移动芯片组非常感兴趣,其芯片及相应软件可帮助苹果提升身份识别、室内空间制图和3D追踪等多种技术。目前PrimeSense的技术已经被用在“3D touch”后面,有人猜测该技术还会被用于Apple TV中。

12、BroadLight被博通收购

去年扬言收购高通最终以失败告北的芯片巨头博通(Broadcom)对以色列可以说是情有独钟。从2007年到2016年,博通在以色列收购了超过13家半导体公司,累计耗资近20亿美元。

2012年3月,博通宣布以1.95亿美元收购以色列芯片开发商BroadLight。BroadLight在2000年成立,主要为为光纤通信网络提供半导体和软件,收购前累计融资额达5500万美元。

这是博通在以色列的第十笔收购,在此之前,博通曾在2011年4月以3.13亿美元收购另一家以色列芯片开发商Provigent。

13、Anobit被苹果收购

苹果在2011年12月花费约4-5亿美元收购了以色列闪存设计公司Anobit,这是蒂姆·库克(Tim Cook)出任苹果CEO的首次收购案,也是苹果第一次收购以色列公司。Anobit的闪存技术帮助苹果创造了iPhone上最大的存储容量——256GB。

在此之前的20年间,苹果收购的纯硬件公司仅有乔布斯创建的NeXT、图像芯片制造商Raycer Graphics、芯片设计公司Intrinsity和处理器生产商P.A.Semi。

14、TransChip被三星收购

三星在2007年11月宣布以7000万美元收购了以色列芯片设计公司TransChip。TransChip开发了高质量的CMOS图像传感器芯片,占领大量手机中CMOS传感器的市场份额。

这是三星自1997年后完成的第一笔对外收购业务,该公司表示会将TransChip作为其在以色列的研究与发展中心,并希望通过此次收购扩大三星在CMOS传感器的市场份额。

15、Galileo Technology被Marvell收购

Marvell在2000年花费27亿美元的高价收购局域网芯片提供商Galileo Technology,这家公司和为亚马逊造出云CPU和云AI芯片的Annapurna Labs均由芯片老将Avidor Willenz创办。

Galileo主要设计和销售通讯领域的复杂半导体器件。有人认为Marvell的这一举动是用来和英特尔建立客户关系。

并购以色列芯片企业的国际巨头远远不止上述这些公司,比如Applied Materials曾在1996年分别花费1.75亿美元和1.1亿美元收购2家以色列芯片公司,德州仪器曾在1999年连续收购了3家以色列芯片公司,博通一共收购了十几家以色列芯片公司,高通也在以色列有多起并购。但限于篇幅,在此不一一赘述。

四家以色列AI芯片创企

随着人工智能(AI)的浪潮席卷全球,AI芯片迅速成为最热门的焦点之一。英伟达、英特尔等芯片巨头相继推出产品,谷歌、苹果、华为跨界自研芯片,Facebook、阿里、Amazon也相继宣布芯片计划或产品,AI芯片创业公司更是开始遍地开花。总是走在科技最前沿的以色列亦不会屈于人后,新的一批以色列AI芯片创企正在崛起。

▲4家以色列AI芯片创企

1、Hailo Technologies

Hailo在2017年成立,其创始团队有以色列国防部和商业工程背景,该公司在6月宣布完成1200万美元A+轮融资。

Hailo 声称掌握了革命性的处理器架构技术,能够提供适用于边缘计算的实时高分辨率传感数据的 PPA 点,实现神经网络处理加速。

深度学习芯片样品预计在明年上半年进入市场,这些芯片能在无人机自动驾驶汽车、物联网(IoT)以及智能家用电器和相机。

2、Habana Labs

就在上个月,以色列无晶圆厂半导体公司Habana Labs获得7500万美元融资,由英特尔投资、WRV Capital,Bessemer Venture Partners和Battery Ventures参与其中。目前该公司共筹集1.2亿美元。

今年9月,Habana Labs宣布退出全球性能最高的AI推理处理器样品,称其AI处理器的性能比当前数据中心部署的一半解决方案要高出一到三个数量级,基于其 Goya HL-1000 处理器的 PCIe 卡在ResNet-50 推理基准下能实现每秒15000张图片的吞吐量,延迟时间为1.3毫秒,功耗仅为100瓦。

据悉,其新一轮融资将用于实施针对推理和训练解决方案的产品发展蓝图,以及下一代7nm AI处理器。该公司定于2019年第二季度推出Gaudi(TM)训练处理器解决方案样品。

3、Inuitive

以色列半导体创企Inuitive成立于2012年,其产品NU3000/NU4000是支持3D图像处理计算机视觉(CV)处理的ASIC芯片。据说Inuitive是第一家也是唯一一家提供专用且完整的3D图像处理和CV协处理器的公司。

去年12月5日,Inuitive与日本软银集团子公司SoftBank Corp.达成合作协议,软银公司未来的物联网(IoT)将使用该创企研发的芯片。据Inuitive创始人兼CEO Shlomo Gadot介绍,Inuitive会协助软银准备2020年东京奥运会的项目。

除了软银,Inuitive和百度、腾讯在机器人方面也有合作,这家公司还在深圳组建了一支团队来做客户支持。

4、Vayyar Imaging

和软银有合作的还有另一家以色列企业Vayyar Imaging。Vayya是一家2011年成立的3D传感器企业,三位联合创始人的背景都非常强大,分别曾在英特尔等高科技公司身肩要职,并在专业领域拥有长达二三十年的研发经验,其中的两位创始人曾在以色列国防军中被委以重任。

Vayyar不仅提供提供乳腺癌筛、泄漏检测及安全监测等应用的传感器,还研制了微米波级 3D 成像的系统级芯片。其芯片覆盖 3GHz-81GHz 的成像和雷达频段,一块芯片包含 72 个发送器和接收器。

双方的合作会将软银的AI技术优势和Vayyar的3D传感器优势相结合,将在智慧交通、建筑监测及老年人监护领域深度合作。

中国在以色列高科技产业的投资

作为一个仅有800万人的小国家,尽管包括芯片企业在内的高科技产业一片欣欣向荣,在一定程度上还是会受到资金的束缚。这个时候,来自外部的资金数额就成了以色列创企成功的关键要素。

世界上的许多国家都看到并认可以色列高科技企业的创新能力和发展空间,乐于在这里投资,中国亦不例外。

根据IVC研究中心的报告显示,中国在最近五年对以色列企业的投资数量总体呈现略有波动的上升趋势,在去年的投资数量排名第三,仅次于美国和以色列本土。

从上图可以看出,在过去两年,中国投资者和以色列企业的每个季度的交易数量在11笔到24笔之间。今年中国投资者和以色列企业的交易金额明显多于过去四年,今年第三季度更是达到了近五年季度交易数量的最高值1.74亿美元,占了这一季度以色列总交易额的25%。

2016年起,中国投资者与以色列高科技企业超过2000万美元的单笔交易数量明显增加。报告中写道,仅是在今年Q1-Q3季度,中国在以色列有17笔投资超过5000万美元,此外中国投资者已经参与了迄今为止以色列17笔最大的交易中的6笔交易。

过去五年间,在以色列最活跃的投资者分别是维港投资(32笔)、策源创投(19笔)、大洋资本(18笔)、慧科资本(13笔)、阿里资本(12笔)。

以色列的芯片“引力”

以色列优秀的芯片企业为什么那么多?它又凭什么吸引到全世界的巨头呢?积年累月的历史积淀,长期的政策支持,产学孵化器三位一体,与社会资本的加盟相配合,孕育了一大批半导体产业的高素质人才。

1、忧患意识,全民皆兵

宗教难以调和的矛盾、周边长期的战火交织以及一无所有的资源,使得群居于以色列的犹太民族时刻保持着非凡的勇气、对祖国的忠诚和强烈的危机感,他们清醒地认识到,唯有仰仗最聪明的头脑,才能在国际竞争中创出一番天地。

以色列对教育的投入有多惊人呢?据悉, 自2000年以来,有近一半的以色列人接受过13年的学校教育,每1万名以色列人中就有140名受过高等教育的科学家和工程师,而这一比例是美国和日本的2倍。

所有年满十八周岁的以色列年轻人,都将进入军队服役,而这些年轻人中经过选拔脱颖而出的佼佼者们,将接受最为高精尖的训练和培养,物理、数学、计算机、国防科技等理工科学科都是主修科目。

竞争的压力和荣誉的吸引催生了一大批以色列青年男女奋斗的激情。经过部队严酷的训练,退役之后,他们中的大多数会涌入各类科技行业,或者成为企业的中坚力量,或者直接奔赴创业的热潮。

2、政策鼓励,多元开放

严苛的服役塑造了以色列人更强的综合素质和出色的自我管理能力,而从开国元勋的治国理念到历届政府在高科技领域充满远见卓识的思考,给了创新萌芽肆意生长的环境。

以市场化为导向,建设“硅溪(Silicon Wadi)”等高新区、提供经济支持、实施“天使法”、扶持科学研究、提高就业供给、扩大雇员范围、设立专门的风险基金……政府的一系列举措和以色列人民对民族自强的渴望催生出一种和谐的化学反应,不仅是芯片公司,以色列众多IT公司都成绩斐然,使得这个面积极为有限的国家处处闪耀着科技之光。

在发挥自我价值的同时,以色列创企也在为政府的创收。以英特尔花153亿美元收购的Mobileye为例,作为此交易的一部分,英特尔需向以色列政府缴纳近10亿美元的税金。据以色列国家经济委员会负责人阿维•西蒙教授透露,从长期来说,这笔交易的收入将达到约26亿美元(100亿谢克尔)。

中国等33个国家受到《瓦森纳协定》的束缚,很难获得真正的海外最先进的高精尖技术,而以色列却不是33个国家的其中之一,这在某种程度上,也是促使以色列能在高新科技领域一路狂奔的原因之一。

3、创新思维,敢想敢做

历史和政策的双重原因,使得创新基因几乎融入以色列人民的血脉,就连半导体霸主之一三星也曾在企业内部开展“向以色列问创新”系列活动,号召员工们学习以色列的创新精神,养成天才型思维。

他们的思维甚至不会局限在芯片本身。哈利波特的“隐形斗篷”何其奇妙,但你能想到用芯片可能让这一科幻场景成为现实吗?

去年内盖福Ben-Gurion大学(BGU)的科学家们在《自然》杂志上就发表这样的一项研究,具体的实现思路让芯片上的人造材料使得光线在物体周围弯曲,光线无法反射到人眼中,人就看不到这个物体。

4、快速研发,及时交付

对于任何一家半导体公司来说,人才有创新意识十分重要,但顶级研发实力和按时交付产品的能力也很关键。

因为兼备多领域丰富的知识经验,又极具快速学习和成长的能力,以色列工程师们在应对越来越高的芯片需求(高效率、低功耗、小面积等)显得相对的游刃有余。

其完成产品的质量和效率之高为它赢得了越来越多的信任,进而吸引到更多的国际半导体公司前来建立研发中心、投资和并购。

结论:以色列芯片启示录

以色列何其令人敬佩,生于瘠薄又饱受战争苦难的应许之地,却褪去斑驳、披起圣光,发展出当之无愧的“第二硅谷”。在我国身陷缺“芯”之痛的当口,从以色列的身上,我们不仅能吸收造“芯”的激情和韬略,或许还有望加快补足国产化“造芯”的短板。

一方面,我们可以看到人才的力量,看到产学界和孵化器的良好配合,看到先进的研发实力和执行能力,看到全民开放式创新所迸发的能量。

另一方面,我们也看到了机遇。即便是如英特尔高通、三星等芯片巨头,无不通过借助以色列芯片企业的力量来快速提高自身竞争力。

中国拥有最大的芯片市场,而以色列是芯片创企的摇篮。建立研究中心、并购、投资、技术授权和商业合作,或是与优秀的以色列研发团队进行交流,对于我国快速提高研发实力和掌握先进技术而言,未尝不值得一试。

改革开放40年,中国之崛起在人类现代文明史上缔造了跨越世纪的历史奇迹。今年是遍布荆棘的一年,更是孕育希望的一年,兼收并蓄,博观约取,也许中国下一个精彩的故事就是“中国芯”。

半导体行业观察
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亚马逊(英语:Amazon.com Inc.,NASDAQ:AMZN)是一家总部位于美国西雅图的跨国电子商务企业,业务起始于线上书店,不久之后商品走向多元化。目前是全球最大的互联网线上零售商之一,也是美国《财富》杂志2016年评选的全球最大500家公司的排行榜中的第44名。

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高通公司(英语:Qualcomm,NASDAQ:QCOM)是一个位于美国加州圣地亚哥的无线电通信技术研发公司,由加州大学圣地亚哥分校教授厄文·马克·雅克布和安德鲁·维特比创建,于1985年成立。两人此前曾共同创建Linkabit。 高通公司是全球3G、4G与5G技术研发的领先企业,目前已经向全球多家制造商提供技术使用授权,涉及了世界上所有电信设备和消费电子设备的品牌。根据iSuppli的统计数据,高通在2007年度一季度首次一举成为全球最大的无线半导体供应商,并在此后继续保持这一领导地位。其骁龙移动智能处理器是业界领先的全合一、全系列移动处理器,具有高性能、低功耗、逼真的多媒体和全面的连接性。目前公司的产品和业务正在变革医疗、汽车、物联网、智能家居、智慧城市等多个领域。

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深度学习(deep learning)是机器学习的分支,是一种试图使用包含复杂结构或由多重非线性变换构成的多个处理层对数据进行高层抽象的算法。 深度学习是机器学习中一种基于对数据进行表征学习的算法,至今已有数种深度学习框架,如卷积神经网络和深度置信网络和递归神经网络等已被应用在计算机视觉、语音识别、自然语言处理、音频识别与生物信息学等领域并获取了极好的效果。

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计算机视觉(CV)是指机器感知环境的能力。这一技术类别中的经典任务有图像形成、图像处理、图像提取和图像的三维推理。目标识别和面部识别也是很重要的研究领域。

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(人工)神经网络是一种起源于 20 世纪 50 年代的监督式机器学习模型,那时候研究者构想了「感知器(perceptron)」的想法。这一领域的研究者通常被称为「联结主义者(Connectionist)」,因为这种模型模拟了人脑的功能。神经网络模型通常是通过反向传播算法应用梯度下降训练的。目前神经网络有两大主要类型,它们都是前馈神经网络:卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN),其中 RNN 又包含长短期记忆(LSTM)、门控循环单元(GRU)等等。深度学习是一种主要应用于神经网络帮助其取得更好结果的技术。尽管神经网络主要用于监督学习,但也有一些为无监督学习设计的变体,比如自动编码器和生成对抗网络(GAN)。

云计算技术

云计算(英语:cloud computing),是一种基于互联网的计算方式,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机各种终端和其他设备。

无人机技术

无人机(Uncrewed vehicle、Unmanned vehicle、Drone)或称无人载具是一种无搭载人员的载具。通常使用遥控、导引或自动驾驶来控制。可在科学研究、军事、休闲娱乐用途上使用。

图像处理技术

图像处理是指对图像进行分析、加工和处理,使其满足视觉、心理或其他要求的技术。 图像处理是信号处理在图像领域上的一个应用。 目前大多数的图像均是以数字形式存储,因而图像处理很多情况下指数字图像处理。

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