Pou kontwole anviwònman an ak navige mond reyèl la, robo a ta dwe kapab jwenn imaj ak mezi anviwònman anba diferan kondisyon ekleraj background. Nan dènye ane yo, chèchè yo ak enjenyè atravè mond lan te ap travay yo devlope pi plis ak plis detèktè avanse entegre nan robo, sistèm siveyans oswa lòt aparèy ki ka santi anviwònman yo.
Dapre Memes Consulting, chèchè soti nan Hong Kong Polytechnic University, Peking Inivèsite, Yon Inivèsite ak Fudan Inivèsite te dènyèman devlope yon nouvo kalite Detèktè vizyon bicion ki itilize yon mekanis ki atifisyèlman simulation fonksyon retinal epi yo ka itilize nan yon varyete de Done yo te ranmase anba kondisyon limyè. Sa a Detèktè vizyon bicion ki baze sou fototransistors te fè nan mobilize defile.
Foto nan vizyon an vizyon byometik (gòch); estrikti schematik nan inite a vizyon detèktè ak imaj mikwoskòp optik (dwa)
"Ekip rechèch nou an te kòmanse travay sou memwa optoelektwonik senk ane de sa," te di Yang Chai, youn nan chèchè yo ki te devlope Detèktè vizyon an. "Aparèy sa a émergentes ka pwodiksyon limyè-depandan ak istwa-depandan, pèmèt entegrasyon imaj.
Nan 2018, Yang Chai ak kòlèg li yo pibliye premye papye a sou memwa optoelektwonik, nan ki yo prezante yon aparèy memwa rezistan oblije chanje ki ka fè sans limyè ak operasyon lojik. Yon ane pita, ekip la prezante yon nouvo kalite o aza aksè o aza ak twa fonksyon diferan. Espesyalman, aparèy la nouvo ka santi anviwònman an, magazen enfòmasyon ki nan memwa, ak fè operasyon preprosessing vizyèl nerofik vizyèl.
"Nou etidye konsèp yo nan capteur tou pre-capteur ak nan-Capteur òdinatè nan 2020 ak pibliye opinyon nou yo nan jaden an." Yang Chai te kontinye, "Nouvo rechèch sa a sou detèktè vizyon byometrik bati sou tèt nou an nan tout efò anvan yo."
Entansite a nan limyè natirèl anbisye varye lajman, ak yon seri total de 280 dB. Lè retin imen an sans siyal limyè ekstèn, li ajiste sansiblite limyè fotoreseptè li yo (sètadi, branch bwa ak kòn) dapre fòs siyal la. Sa a finalman pèmèt je imen an piti piti adapte yo varye nivo ekleraj, ki pèmèt li wè klèman nan tou de anviwònman nwa ak klere, yon kapasite li te ye tankou "adaptasyon vizyèl."
"Pou egzanp, lè ou antre nan yon sinema nwa soti nan yon sal klere, ou ka diman wè anyen an premye, men apre yon ti tan nan sinema a, li vin pi fasil yo wè bagay sa yo," eksplike Yang Chai. "Fenomèn sa a rele adaptasyon scotopic. Kontrèman, si ou ale nan yon teyat fim nwa nan yon solèy deyò, ou pral santi trè avegle nan premye, epi li pran yon ti tan yo ka resevwa itilize yo wè sa k ap pase bò kote ou. Pwosesis la opoze adaptasyon nwa yo rele adaptasyon fotopik."
Objektif prensipal la nan Yang Chai ak travay kòlèg li yo se bati yon vizyon Detèktè enspire pa estrikti a ak fonksyon nan retin imen an. Pou fè sa, yo premye te kòmanse pa etidye retin imen an ak Lè sa a, te eseye konsepsyon estrateji pèseptyèl ki ta pèmèt yo atifisyèlman simulation adaptasyon vizyèl.
Detèktè imaj eta-of-atizay la ki baze sou teknoloji CMOS tipikman gen yon seri dinamik limite nan 70 dB. Sepandan, seri sa a dinamik se pi etwat pase seri a ekleraj nan sèn natirèl (280 dB).
"Pou reyalize pèsepsyon vizyèl sou yon pakèt domèn entansite limyè, chèchè yo te eksplore itilize nan apèt optik kontwole, lantiy likid, fwa ekspoze reglabl, ak denoisan algoritm nan pòs-pwosesis," te di Yang Chai. "Sepandan, metòd sa yo souvan mande pou pyès ki nan konpitè konplèks ak resous lojisyèl."
Adaptasyon nwa ak limyè adaptasyon de vizyon byometrik vizyon detèktè. (a) Schematic nan tès la adaptasyon fè nwa: rekonesans nan imaj ki ba-limyè lè l sèvi avèk yon etalaj 8 x 8 pixel nan yon anviwònman nwa. (b) Dyagram Schematic nan tès adaptasyon limyè: rekonesans nan imaj-wo limyè lè l sèvi avèk yon etalaj 8 pixel nan yon anviwònman klere. (c) pwosesis adaptasyon nwa yo idantifye modèl "8" la. (d) Pwosesis la fotoadaptasyon yo idantifye modèl la "8" modèl la.
Aparèy optoelektwonik ak vizyon limyè-adaptasyon ak gwo ranje sans nan tèminal sansoryèl ta ka gen aplikasyon pou trè valab. Pou egzanp, yo ka ede amelyore pèfòmans nan zouti vizyon òdinatè, diminye konpleksite pyès ki nan konpitè oblije bati robo oswa lòt sistèm sans, ak amelyore presizyon nan sistèm rekonesans imaj.
Malgre ke, lòt ekip rechèch yo te devlope aparèy optoelektwonik ki ka adapte yo ak diferan kondisyon ekleraj nan tan lontan an. Sepandan, pi fò nan aparèy yo deja demontre ka sèlman mikwo-adaptasyon limyè mekanis nan retin la. Pwosesis adaptasyon nwa a te byen lwen tèlman pwouve pi difisil pou simulation.
"Toujou gen yon fason lontan yo ale nan konplètman replike fonksyon an adaptasyon vizyèl nan retin nan," eksplike Yang Chai. "Pou reyalize sa a, nou fèt yon fototransistorist ki baze sou vizyon ki baze sou lè l sèvi avèk ultra-mens semi-mens semi-mens ki ka degre nan adaptasyon nwa ak adaptasyon limyè nan aparèy la menm te kontwole pa aplike vòltaj diferan. Nan fason sa a, nou simulation fotoreseptè ak selil orizontal nan retin nan ak avèk siksè reyalize yon seri sans de 199 dB. Aparèy vizyon-adaptasyon nan detèktè byometic."
Simulation atifisyèl nan fotoreseptè ak selil orizontal nan retin la pou adaptasyon vizyèl (adaptasyon nwa ak adaptasyon limyè)
Detèktè vizyon byometik la devlope pa Yang Chai ak kòlèg li yo ki baze sou fototransistors te fè nan yon materyèl ultrathin semi-kondiktè ke yo rekonèt kòm mobilize defile. Fototransist yo te itilize yo gen plizyè eta chaj ki ka pyèj oswa lage elektwonik nan kanal la nan vòltaj diferan.
Alafen, eta sa yo pèmèt chèchè yo dinamikman melodi konduit la nan aparèy yo. Sa a, nan vire, pèmèt yo atifisyèlman simulation mekanis yo fè nwa - ak limyè-adaptasyon nan retin imen an, kidonk agrandi seri a nan pèsepsyon ekleraj diferan.
"Detèktè vizyon bicion nou an gen plizyè avantaj ak karakteristik," te di Yang Chai. "Premyèman, se fonksyon an adaptasyon vizyèl aplike nan yon aparèy sèl, ki anpil diminye anprint la. Dezyèmman, fonksyon miltip ka aplike sou yon aparèy sèl. , ki gen ladan sans limyè, memwa, ak pwosesis. Finalman, adaptasyon fè nwa ak limyè anba entansite limyè diferan ka reyalize pa kontwole vòltaj pòtay li yo."
Yang Chai ak kòlèg li yo te evalye Detèktè vizyon bicion nan yon seri de tès epi li te jwenn ke li ta ka efektivman mimik fonksyon an nan retin imen an, reyalize rezilta remakab nan tou de adaptasyon nwa ak limyè. Anplis de sa, li gen yon seri siyifikativman pi wo pèseptyèl (199 dB) konpare ak solisyon deja pwopoze.
"Detèktè vizyon nou an ka anrichi fonksyon vizyon machin, diminye konpleksite pyès ki nan konpitè, ak reyalize efikasite rekonesans imaj segondè," te di Yang Chai, "Tout avantaj sa yo disponib nan zòn tankou kondwi otonòm, rekonesans figi, ak fabrikasyon endistriyèl nan anviwònman ekleraj konplèks. gwo kandida aplikasyon yo."
Nan syans nan lavni, chèchè yo planifye pou amelyore pèfòmans nan Detèktè a vizyon, pandan y ap tou lè l sèvi avèk li nan twal sistèm gwo-echèl ki gen ladan etalaj detèktè. Idealman, yo vle bati etalaj sa a Detèktè sou yon substra fleksib oswa emisferik pou pèmèt yon jaden pi laj nan gade.
"Yon zòn ki bezwen amelyorasyon se tan adaptasyon nan Detèktè vizyon nou an, menm jan li toujou pa ase sipòte aplikasyon pou vizyon machin." Yang Chai te ajoute: "Objektif nou se diminye tan adaptasyon nan nivo mikwoskòp la. Anplis de sa, echèl la vizyon vizyon plis amelyorasyon yo nesesè tou. Objektif tou pre-tèm nou an pou gwosè etalaj se pi gran pase 100 x 100 piksèl. Finalman, entegrasyon an eterojene nan detèktè vizyon ak inite pòs-pwosesis, ki gen ladan sikwi kontwòl sikonskripsyon ki baze sou, se yon etap trè enpòtan nan direksyon aplikasyon pou pratik."
GMKJ Teknoloji pwofondman angaje nan sous limyè ki an sante ak entelijan, bay yon seri plen nan UVA UVA UVC ki ap dirije, enfrawouj pwodwi VCSEL ak solisyon nan mache a. Li te gen dè santèn de patnè-wo kalite nan mache domestik ak etranje yo ansanm ankouraje itilize nan teknoloji limyè yo kreye yon lavi ki an sante ak entelijan. .
