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具有仿生视觉适应功能的自供电宽带光电传感器
来源:互联网 发表于 2023/8/14

人眼的视觉适应。学分:刘维珍、杨旭辉、王忠强、李元正、李继秀、冯秋实、谢秀华、辛伟、徐海洋和刘一春


近师范大学紫外发光材料与技术教育部实验室徐海洋教授课题组提出了一种具有集成视觉适应功能的人工视觉装置。日,东北


该设备可以在自供电模式下运行,并表现出良好的人眼适应行为,包括宽带光敏图像适应(从紫外线到近红外),近乎完全的光敏恢复(99.6%)和协同视觉适应,鼓励智能光传感器和机器视觉系统的进步。


视觉感知是人类和其他脊椎动物的重要感知功能,将来自周围环境的80%以上的感知信息贡献给大脑。随着人工智能的快速发展,要求人工视觉系统能够模仿生物系统的视觉感知能力。其中,一个重要的功能是视觉适应,它可以根据不同的光环境自动调整对刺激的反应。


然而,现有的模仿视觉适应功能的努力被困在复杂的硬件和算法中,这些硬件和算法通常会降低操作效率。理想情况下,具有适应功能的新一代人工视觉系统应具有更简单的结构和更少的逻辑操作。


不幸的是,它们的主要机制仍然局限于调节载流子捕获或离子迁移,这对于视觉自适应设备和人工视觉系统的未来发展是不够的。因此,迫切需要探索更多的工作机制来服务于具有简单设备架构的人工视觉系统的视觉适应功能。


在这项工作中,实验证明了一种基于γ-inse片片的双端光传感器可以模拟人类的视觉适应。动态适应的主要工作机理是光热释电效应和光电热电效应的协同作用。


由于γ-inse光传感器可以充当自供电设备,受益于金电极和γ-inse之间肖特基结界面处的内置电场引起的光载流子分离,因此可以模拟从紫外线到近红外光的人类视觉适应。


更重要的是,该设备可以表现出良好的人眼适应行为,包括宽带光敏图像适应(从紫外到近红外)、近完全光敏恢复(99.6%)和协同视觉适应,鼓励智能光传感器和机器视觉系统的进步。

该研究发表在《光:科学与应用》杂志上。


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