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環(huán)境中的自然光，光照強(qiáng)度變化很大，能達(dá)到280dB。正因如此，人類視網(wǎng)膜進(jìn)化出了根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度，來調(diào)整視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞（類似于感光器）的光靈敏度，以保證眼睛能適應(yīng)各種強(qiáng)度的光照環(huán)境，并最大限度的辨明周圍的空間和物體。
目前，最先進(jìn)的CMOS圖像傳感器的感光動(dòng)態(tài)范圍，最多可以達(dá)到70dB，相比自然光的動(dòng)態(tài)范圍依然很小，因此在很多場(chǎng)景下的運(yùn)用受到了限制。
具有寬感知范圍，并能適應(yīng)各種光照強(qiáng)度的光電傳感器，越來越成為行業(yè)的研發(fā)方向，以提高圖像識(shí)別系統(tǒng)的感知能力，提升計(jì)算機(jī)視覺工具的性能，降低構(gòu)建傳感系統(tǒng)的硬件的復(fù)雜程度。
隨著研發(fā)的不斷推進(jìn)，已經(jīng)有越來越多的光電傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)視網(wǎng)膜光適應(yīng)機(jī)制的模擬，可以適應(yīng)不同強(qiáng)度的光照條件。但是，對(duì)視網(wǎng)膜暗適應(yīng)的模擬卻一直沒有太大的突破。
由北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)和香港理工大學(xué)、韓國(guó)延世大學(xué)組成的研究團(tuán)隊(duì)，在近日發(fā)布了一款仿生視覺傳感器。新款視覺傳感器模擬了人眼球視網(wǎng)膜功能，支持在不同光照情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
該研究團(tuán)隊(duì)采用一種叫做二硫化鉬的超薄半導(dǎo)體材料制作的光晶體管，研發(fā)出了這款仿生視覺傳感器。這種光晶體管具備多種電荷陷阱形態(tài)，可以在不同的柵極電壓下吸收或釋放溝道內(nèi)的電子。正是因?yàn)檫@種特性，研究人員通過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電壓，來模擬視網(wǎng)膜對(duì)光環(huán)境和暗環(huán)境的適應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳感器對(duì)各種明暗環(huán)境下的各種光照條件的感知能力。
該研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)這款仿生視覺傳感器進(jìn)行了性能評(píng)估，驗(yàn)證了其對(duì)視網(wǎng)膜的模擬能力，并且在光適應(yīng)和暗適應(yīng)方面都具有非常優(yōu)秀的性能，感光動(dòng)態(tài)范圍可以達(dá)到199dB。
下一步，該研究團(tuán)隊(duì)將會(huì)進(jìn)一步提升這款仿生視覺傳感器的性能，并計(jì)劃將其制造成一個(gè)大規(guī)模的傳感器陣列系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)更加寬闊的視野，這個(gè)大型傳感器陣列系統(tǒng)會(huì)被建造在一個(gè)柔性半球形襯底上。
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