“中國眼”高速監測能力獲得突破

10月31日從天津大學獲悉，該校仿生視覺團隊自主研發的“高性能感算一體仿生視覺智能CMOS圖像傳感器芯片”，實現了萬幀以上的高速智能感知，可作為“電子眼”廣泛應用于高鐵等大國重器。相關成果已發表于國際期刊《電氣與電子工程協會視頻技術電路和系統學報》。

圖片來源：天津大學

據了解，圖像傳感器芯片是攝像頭的“眼中之眼”，芯片技術是否過硬決定了設備能否“看得清晰”。在高速運動場景拍攝作業中，傳統圖像傳感器芯片“先感后算”的工作機制會導致圖像數據量多、后續算法復雜度高，出現成像效率低下、占用數據資源繁多等問題。

在人類視覺系統中，光透過瞳孔入射到視網膜上，感光細胞將入射光轉換為電信號，神經元薄膜積累電荷并觸發生物電尖峰傳遞信息，有效降低了通信數據量。天津大學仿生視覺團隊從人類視覺系統這種特性獲得靈感，將光強轉換為事件流高速感知場景，使數據量相較之前降低到10%以下。

以高鐵狀況監測為例，這款芯片能適應大范圍復雜發光強度、高速加動態的運行環境：一方面它能實時檢測高鐵周邊環境，有利于及時排除障礙物；另一方面，它可以觀測列車高速運動及摩擦過程的損耗狀況，進而監測高鐵頂部的受電弓與上方電網是否接觸良好，保障高鐵安全運行。

“該芯片還可用于其他高速檢測領域，如高速公路安全監測、高端制造業機械手臂監控、國家電網電力系統放電過程監控等。”團隊指導老師聶凱明介紹，“未來，團隊將在芯片的分辨率和靈敏度兩方面持續攻關。希望這雙‘中國眼’為高速檢測技術發展提供更多可能，助力我國集成電路傳感領域邁向新高峰。”