模仿人類的仿生視網膜，意義何在？_風聞

文/觀察未來科技

顏色自適應是指對入射光在視網膜上的光譜成分進行感知和預處理，對彩色圖像識別具有重要意義。在物聯網、大數據時代，圖像信息的感知與處理無處不在，特別是彩色圖像的感知與識別。

然而，基於傳統電荷耦合器件或互補金屬氧化物半導體傳感器的彩色圖像感知系統，依然存在數據大量冗餘、信號轉換過程複雜、以及“訪存牆”瓶頸等問題。因此，對於簡化系統架構、減少數據搬運、提高信息處理效率來説，開發感存算融合的智能感知像元具有重要意義。

在這樣的情況下，受到人類視網膜顏色自適應的啓發，近日，國防科技大學的研究人員宣佈，他們利用了****2D材料製作了一種具有信號傳感、記憶和處理能力的仿生視網膜形變裝置，實現了自發的顏色適應。

研究人員發現，CIR器件表現出與波長相關的非易失性雙極光電導性，將信號感知、存儲和處理能力集成到一個簡單的無門雙端器件中。隨後，研究人員展示了紅藍、紅綠兩種拮抗感受野。與以往的柵控2D視形器件不同，所提出的CIR器件的正、負光電導來源於氧氣分子在2D材料上的物理吸附和解吸。

與人類視網膜的光漂白過程類似，光誘導解吸氧氣分子調節的導電狀態是穩定的、可逆的和節能的。因此，從底層材料的角度來看，所開發的視網膜變形裝置是構建高效、低結構複雜性的人工視覺感知系統的一種有前途的候選者。

要知道，在智能時代，傳感器就是機器的感官，傳感器甚至是機器最具有温度的部分，它就像是我們人類的“眼睛”和“耳朵”，正是傳感器，成就了機器與機器之間的感知，實現了人和機器之間的“對話”。傳感器賦予了機器“感官”功能，就像我們人類依靠視覺、聽覺、嗅覺、觸覺感知周圍環境，而物體通過各種傳感器也能感知周圍環境。

相比已有的視覺感知器件，該視網膜擬態器件結構簡單，無需複雜的外圍控制電路，藉此提供一種基於波長信息的圖像分類方法，為開發低複雜度的智能人工視覺感知系統帶來新策略，在圖像分割、目標識別、動態追蹤、飛行軌跡預測等領域具有潛在應用。