香港城市大學（CityUHK）的科學家開發(fā)了一款突破性的可穿戴仿生裝置，模仿鳥類卓越視覺能力，并在近乎零耗電情況下運作。這項創(chuàng)新技術標志著朝更高效、先進的機器視覺系統(tǒng)的一大躍進，未來有望徹底改變自動系統(tǒng)與周圍環(huán)境互動的方式。

機器視覺在快速識別與分類物件等許多時間敏感的場景中非常重要，對自動駕駛和機器人技術尤其關鍵。然而，傳統(tǒng)的矽基視覺晶片面臨巨大挑戰(zhàn)，包括高能耗以及難以模仿復雜的生物行為。

城大協(xié)理副校長（企業(yè)）、材料科學與工程系何頌賢教授帶領的研究團隊克服這些限制，結合先進材料與神經網絡架，研發(fā)出一套視覺系統(tǒng)，不僅能夠在弱光環(huán)境下「看」得更清楚，而且能耗極低，并具備寬光譜非易失性存儲功能。

何教授說：「將大面積的可穿戴視覺仿生裝置整合到任何表面上，可以推進人工智能硬件走進日常生活，并與演算法深度融合。透過調整神經形態(tài)裝置的陣列來適應深度神經網絡，能夠顯著提升識別效率，同時降低能耗。」

研究團隊創(chuàng)新使用特殊定向的GaAs納米線陣列，結合液態(tài)表面組裝的 P3HT 有機薄膜形成范德瓦爾茲異質結。透過使用儲備池計算系統(tǒng)，它能夠成功識別移動物體的多種特征，包括形狀、動態(tài)、顏色及UV灰階資訊。

今次研究一大成就，是克服了精確控制半導體薄膜中分子取向的挑戰(zhàn)。研究團隊開發(fā)了可靠的方法，確保裝置在不同表面上性能一致，使技術能高度適應各種不同的應用場景。

這項研究為智能視覺處理開辟了新可能。該裝置具有整合至各類視覺感知系統(tǒng)的潛力，可望應用在智能駕駛、機器人技術及先進視覺裝置。展望未來，研究團隊將致力于將該系統(tǒng)與外部電路整合，以實現(xiàn)硬件與軟件的無縫互動。

題為Birdlike Broadband Neuromorphic Visual Sensor Arrays for Fusion Imaging的論文近期已發(fā)表于期刊Nature Communications。

 

 

論文的第一作者是城大的謝朋杉博士、中南大學的徐運超博士及王靜雯女士。通訊作者是城大的何頌賢教授及中南大學的孫佳教授。

如有查詢，歡迎聯(lián)絡城大材料科學及工程學系的何頌賢教授（電郵：johnnyho@cityu.edu.hk）。