模仿鳥類非凡視力 仿生視覺技術突破

香港城市大學（CityUHK）的科學家開發了一款突破性的可穿戴仿生裝置，模仿鳥類卓越視覺能力，並在近乎零耗電情況下運作。這項創新技術標誌着朝更高效、先進的機器視覺系統的一大躍進，未來有望徹底改變自動系統與周圍環境互動的方式。

機器視覺在快速識別與分類物件等許多時間敏感的場景中非常重要，對自動駕駛和機器人技術尤其關鍵。然而，傳統的矽基視覺晶片面臨巨大挑戰，包括高能耗以及難以模仿複雜的生物行為。

城大協理副校長（企業）、材料科學與工程系何頌賢教授帶領的研究團隊克服這些限制，結合先進材料與神經網絡架，研發出一套視覺系統，不僅能夠在弱光環境下「看」得更清楚，而且能耗極低，並具備寬光譜非揮發性儲存功能。

何教授說：「將大面積的可穿戴視覺仿生裝置整合到任何表面上，可以推進人工智能硬件走進日常生活，並與演算法深度融合。透過調整神經形態裝置的陣列來適應深度神經網絡，能夠顯著提升識別效率，同時降低能耗。」

研究團隊創新使用特殊定向的GaAs納米線陣列，結合液態表面組裝的 P3HT 有機薄膜形成范德瓦爾茲異質結。透過使用儲備池計算系統，它能夠成功識別移動物體的多種特徵，包括形狀、動態、顏色及UV灰階資訊。

今次研究一大成就，是克服了精確控制半導體薄膜中分子取向的挑戰。研究團隊開發了可靠的方法，確保裝置在不同表面上性能一致，使技術能高度適應各種不同的應用場景。

這項研究為智能視覺處理開闢了新可能。該裝置具有整合至各類視覺感知系統的潛力，可望應用在智能駕駛、機器人技術及先進視覺裝置。展望未來，研究團隊將致力於將該系統與外部電路整合，以實現硬件與軟件的無縫互動。

題為Birdlike Broadband Neuromorphic Visual Sensor Arrays for Fusion Imaging的論文近期已發表於期刊Nature Communications。

 

 

論文的第一作者是城大的謝朋杉博士、中南大學的徐運超博士及王靜雯女士。通訊作者是城大的何頌賢教授及中南大學的孫佳教授。

如有查詢，歡迎聯絡城大材料科學及工程學系的何頌賢教授（電郵：johnnyho@cityu.edu.hk）。