科技日报记者 陈曦 通讯员 焦德芳 肖伊蕊
记者10月31日从天津大学获悉，该校仿生视觉团队自主研发的“高性能感算一体仿生视觉智能CMOS图像传感器芯片”，实现了万帧以上的高速智能感知，可作为“电子眼”广泛应用于高铁等大国重器。相关成果已发表于国际期刊《电气与电子工程协会视频技术电路和系统学报》。
据了解，图像传感器芯片是摄像头的“眼中之眼”，芯片技术是否过硬决定了设备能否“看得清晰”。在高速运动场景拍摄作业中，传统图像传感器芯片“先感后算”的工作机制会导致图像数据量多、后续算法复杂度高，出现成像效率低下、占用数据资源繁多等问题。
在人类视觉系统中，光透过瞳孔入射到视网膜上，感光细胞将入射光转换为电信号，神经元薄膜积累电荷并触发生物电尖峰传递信息，有效降低了通信数据量。天津大学仿生视觉团队从人类视觉系统这种特性获得灵感，将光强转换为事件流高速感知场景，使数据量相较之前降低到10%以下。
以高铁状况监测为例，这款芯片能适应大范围复杂发光强度、高速加动态的运行环境：一方面它能实时检测高铁周边环境，有利于及时排除障碍物；另一方面，它可以观测列车高速运动及摩擦过程的损耗状况，进而监测高铁顶部的受电弓与上方电网是否接触良好，保障高铁安全运行。
“该芯片还可用于其他高速检测领域，如高速公路安全监测、高端制造业机械手臂监控、国家电网电力系统放电过程监控等。”团队指导老师聂凯明介绍，“未来，团队将在芯片的分辨率和灵敏度两方面持续攻关。希望这双‘中国眼’为高速检测技术发展提供更多可能，助力我国集成电路传感领域迈向新高峰。”
（天津大学供图）