美国麻州大学阿默斯特分校的研究团队在《自然通讯》(Nature Communications) 期刊上发表了一项突破性研究,成功开发出新型矽基硬体,能在类比域中同步进行视觉资料的捕捉与处理。这项技术有??大幅提升电脑视觉在数据密集与延迟敏感任务中的效能。
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传统电脑视觉系统的感测与处理单元物理分离,导致大量冗馀数据传输,引入不必要的延迟。研究团队的创新之处在於,他们的类视网膜硬体将感测与处理功能融合在同一晶片上,类似人眼处理视觉资讯的方式。
这项技术的核心是两个闸极可调式矽光电侦测器整合阵列,能捕捉动态视觉变化并识别静态图像特徵。与过去多数采用奈米材料的感测器内处理器不同,此阵列完全由矽制成,大幅提升了与现有互补式金属氧化物半导体 (CMOS) 技术的兼容性,有利於大规模量产与高并行性的应用。
在实测中,此类比技术在复杂环境下的人体动作识别准确度高达90%,优於数位方案的77.5%至85%。手写数字识别准确度更高达95%,超越无感测器内计算的方法 (90%)。
研究人员指出,这项技术的潜在应用领域广泛。例如在自动驾驶中,实时且低延迟地处理周围环境资讯对行车安全至关重要。在生物成像领域,该技术能有效压缩数据量,在不牺牲生物学洞察的前提下,提升处理效率。