复旦和中科院团队取得原创成果仿人类视网膜的运动探测器问世

周鹏先容，运动探测运用于人脸识别、无人驾驶、国防安全等很多领域，采取以CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器等元件为根本的探测技能，哀求冗余的模块组合和数据转换传输，造成了大量的韶光和能量损耗。
能否让元件像人类视网膜那样，在每个像素上具备“全在一”功能，即把感知、存储、打算功能集于一体？复旦科研团队从二维原子晶体的本征特性出发，提出了开拓感知、存储、打算“全在一”视网膜硬件的构想。

什么是二维原子晶体？周鹏阐明说，这是一类新材料，个中有名度最高的是石墨烯，由于它让两位科学家得到了诺贝尔物理学奖。
这类材料都由单层原子组成，呈现二维层状形态，具有很多新奇性能。

近年来，复旦微电子团队采取硫化钼、硒化钨等二维材料开展半导体新器件实验，取得了一系列成果。
这次，他们在国家自然科学基金精彩青年科学基金、应急重点项目和上海商场成电路重点专项等支持下，将硒化钨与硅片结合，研制出了“全在一”二维视网膜硬件器件。
这种器件和摄像头差不多大小，中间部分透明，可以感知光旗子暗记。
与普通摄像头不同的是，它不但能感知光旗子暗记，还能独立完成存储和打算，就像人的视网膜一样。
之以是有这种“全在一”功能，是由于复旦科研团队充分利用硒化钨二维半导体材料的本征特性，打破了传统半导体材料硅的功能局限。

“全在一”视网膜形态器件实现运动探测演示，运动图像为论文作者在复旦大学光华楼前跑步。

科研职员利用视网膜硬件，演示了一种高效的运动探测和识别方案，在单一器件上实现了人类视觉的完全功能：感光（杆细胞和锥细胞）、旗子暗记转换（双极细胞）、权重存储更新（无长突细胞）和输出（神经节）。
他们还利用这种器件，在不连接外围电路的情形下，实现并验证了三色小车的运动分离探测与高准确率识别功能。

据理解，目前国际领先的感知、打算一体器件并不具备韶光差分处理能力，只能完成静态图像的检测与分类。
而复旦和中科院互助研制的器件，真正实现了动态感知、存储、打算一体化，首次在韶光尺度上进行图像处理。
由于不须要冗余模块和数据转换传输，视网膜硬件投入运用后，将使运动探测与识别更快捷、更节能、更智能。

栏目主编：黄海华 笔墨编辑：俞陶然 题图来源：新华社

来源：作者：俞陶然