記者10月31日從天津大學(xué)獲悉，該校仿生視覺團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的“高性能感算一體仿生視覺智能CMOS圖像傳感器芯片”，實(shí)現(xiàn)了萬幀以上的高速智能感知，可作為“電子眼”廣泛應(yīng)用于高鐵等大國重器。相關(guān)成果已發(fā)表于國際期刊《電氣與電子工程協(xié)會(huì)視頻技術(shù)電路和系統(tǒng)學(xué)報(bào)》。
據(jù)了解，圖像傳感器芯片是攝像頭的“眼中之眼”，芯片技術(shù)是否過硬決定了設(shè)備能否“看得清晰”。在高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景拍攝作業(yè)中，傳統(tǒng)圖像傳感器芯片“先感后算”的工作機(jī)制會(huì)導(dǎo)致圖像數(shù)據(jù)量多、后續(xù)算法復(fù)雜度高，出現(xiàn)成像效率低下、占用數(shù)據(jù)資源繁多等問題。
在人類視覺系統(tǒng)中，光透過瞳孔入射到視網(wǎng)膜上，感光細(xì)胞將入射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，神經(jīng)元薄膜積累電荷并觸發(fā)生物電尖峰傳遞信息，有效降低了通信數(shù)據(jù)量。天津大學(xué)仿生視覺團(tuán)隊(duì)從人類視覺系統(tǒng)這種特性獲得靈感，將光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為事件流高速感知場(chǎng)景，使數(shù)據(jù)量相較之前降低到10%以下。
以高鐵狀況監(jiān)測(cè)為例，這款芯片能適應(yīng)大范圍復(fù)雜發(fā)光強(qiáng)度、高速加動(dòng)態(tài)的運(yùn)行環(huán)境：一方面它能實(shí)時(shí)檢測(cè)高鐵周邊環(huán)境，有利于及時(shí)排除障礙物；另一方面，它可以觀測(cè)列車高速運(yùn)動(dòng)及摩擦過程的損耗狀況，進(jìn)而監(jiān)測(cè)高鐵頂部的受電弓與上方電網(wǎng)是否接觸良好，保障高鐵安全運(yùn)行。
“該芯片還可用于其他高速檢測(cè)領(lǐng)域，如高速公路安全監(jiān)測(cè)、高端制造業(yè)機(jī)械手臂監(jiān)控、國家電網(wǎng)電力系統(tǒng)放電過程監(jiān)控等。”團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師聶凱明介紹，“未來，團(tuán)隊(duì)將在芯片的分辨率和靈敏度兩方面持續(xù)攻關(guān)。希望這雙‘中國眼’為高速檢測(cè)技術(shù)發(fā)展提供更多可能，助力我國集成電路傳感領(lǐng)域邁向新高峰?！保ㄓ浾?陳曦 通訊員 焦德芳 肖伊蕊）
（天津大學(xué)供圖）
