机器视觉系统Machine vision systems,视觉检查和识别任务图像获取时,需要在一定范围照明条件下能够感知不同的场景变化。为了实现这一点,当前各种机器视觉系统使用了牺牲效率并增加复杂电路和算法。 今日,中国香港理工大学Yang Chai团队,联合韩国延世大学Jong-Hyun Ahn团队在Nature Electronics上发文,报道了基于二硫化钼光电晶体管的仿生视觉传感器,其表现出时变激活和抑制特性。在二硫化钼表面有意引入电荷阱态,实现了器件在不同光照条件下光敏性的动态调制。传感器的光强依赖特性符合韦伯定律Weber’s law ,即感知到的刺激变化与光刺激成正比。该方法提供了在像素级不同光照条件下,对光敏性高度局部化和动态调制的视觉适应,产生了高达199dB有效感知范围。光电晶体管阵列,对于暗适应和明适应都表现出图像对比度增强。
Bioinspired in-sensor visual adaptation for accurate perception.精确感知的生物启发传感器内视觉适应。
图1:视网膜的视觉适应。
图2:MoS2光电晶体管的光强相关特性。
图3:MoS2光电晶体管的时间相关特性。
图4:MoS2光电晶体管阵列的暗适应和明适应。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.85)]该研究报道了一种使用底栅双层MoS2光电晶体管的视觉传感器阵列,其可以模拟视网膜中水平细胞和光感受器功能。器件缺陷物理源于有意引入阱态,能够在不同光照条件下动态调制器件光敏性。光电晶体管栅极端允许根据基于电荷俘获和去俘获机制的PIN来控制器件的光响应特性。MoS2光电晶体管阵列表现出暗适应和明适应,提供了广泛的感知范围和图像对比度增强。这种生物启发传感器内视觉适应,可用于机器视觉应用,简化或减少电路和复杂处理算法要求。
文献链接:https://www.nature.com/articles/s41928-022-00713-1https://doi.org/10.1038/s41928-022-00713-1 本文译自Nature。 |