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科学家研发仿人眼传感器 可提升自动驾驶汽车的视觉性能_汽车频道

2021-01-02   来源:本站原创    点击量:

盖世汽车讯据外媒报道,美国俄勒冈州立大学(OregonStateUniversity)的设备物理学家JohnLabram及其同事研发了一种模仿人眼探测光线的传感器,可以提升自动驾驶汽车的视觉性能。

现代电子摄像头基于传感器而打造,当有光照射时,传感器就会产生电子信号。而人眼视网膜中约有1亿个视杆细胞和视锥细胞,只有在光线变化时才会向大脑传输信号,因此在能耗和计算能力方面,人眼比电子设备更高效。

此前,科学家就制造了模仿视网膜的传感器,然而,这些传感器具备复杂的电路,不适用于大规模生产的传感器。为此,Labram及其同事使用一种更简单的材料,取代这些复杂的电路。此种替代材料是一种称作钙钛矿的光敏材料,目前主要用于下一代太阳能电池的开发。

此种新型传感器的核心组件是一层涂有钙钛矿、甲基铵碘化铅的绝缘玻璃层。当放置在光线下时,钙钛矿会从高度绝缘转变为高度导电。研究人员将这些玻璃层夹在电极之间,发现这种传感器对光线有强烈的电流响应,但如果光线没有变化,传感器就不会进一步产生信号。

Labram表示,"这是首款复制生物视网膜行为的单像素传感器。从工业角度而言,最终可能会对速度和能耗产生巨大影响。"来自沙特阿卜杜拉国王科技大学(KingAbdullahUniversityofScienceandTechnology)的材料科学家ThomasAnthopoulos认为,此款传感器可用于涉及图像快速处理的应用,包括激光雷达、面部识别和自动驾驶汽车。ThomasAnthopoulos还表示,"这项技术的关键优势在于其简单性,以及与一系列新兴电子产品(如可穿戴系统、透明显示器和微显示器)集成的能力。"

目前,科学家们的目标是开发一组这样的传感器,以记录实际的视觉数据。他们还希望将此种传感器与AI系统连接起来,更好地复制生物系统处理刺激的方式。

Labram称,"这项工作致力于使计算机更接近人类。"传统计算机按照一系列步骤进行计算,但越来越多的科学家正在开发神经形态处理器,模仿人脑同时并行执行许多项计算。

视网膜型传感器可能会比传统的光学传感器性能更好,而神经形态计算机也可能比传统计算机更高效。Labram表示,"人脑大约消耗20瓦的能量,而一台家用电脑大约消耗100瓦的能量,虽然看似能耗不高,但个人电脑却无法完成与人脑类似的任务,例如实时学习。此类任务需要数据中心来完成,而非个人电脑。"