机器人有了“超级仿生眼”

随着具身智能和机器人的快速发展，想要让机器人复杂任务中实时、快速定位和追踪目标，识别障碍物等，对其视觉系统提出了更高的要求。然而，现有的机器视觉系统往往在成像精度、探测效率和功能集成上难以兼得。

近日，来自哈尔滨工业大学（深圳）集成电路学院教授秦敬凯、材料学院教授徐成彦团队在《自然—传感》上发表最新研究成果，他们开发了一种基于高密度波导耦合型像元的神经形态人工眼系统，该系统不仅拥有超密集像素、高探测效率、感内计算以及超越人眼的焦点自适应能力，如同为机器人装上“超级仿生眼”，有望为构建既能捕捉图像，还能理解动态三维环境的人工视觉系统提供新思路。

研究团队开发的神经形态人工眼系统。受访者供图

破解不可兼得难题

人眼是一个高精度、复杂的成像系统，能在一个紧凑的器官内集成宽视场、高分辨率和高效视觉处理功能。一直以来，科学家们尝试在具身机器人和交互式智能视觉系统中，复制人眼的功能。然而，这并非易事。,

主流的平面视觉传感技术，存在“高像素密度”与“高探测灵敏度”不可兼得的矛盾。“一方面，像素小了，接收到的光就少，信噪比则越差，图像噪点多；反之，像素大了，分辨率又上不去，图像就越模糊。另一方面，像素结构如同一块块‘小瓷砖’，平铺在芯片上，需要绝缘隔离占用了大量横向面积，难以进一步缩小。”论文通讯作者教授秦敬凯解释。