
对生物来说,“看”是本能,而“扫视”是灵敏——鹰隼在高空精确锁定大地猎物,东说念主眼在高官厚禄中识别信号灯的精明,齐是经过漫前途化而来的高效视觉灵敏。
生物视觉并非对扫数寰宇进行平均扫描。东说念主类视网膜最锐利的区域——中央凹,可让东说念主眼在大视场环境下,将有限的细心力眨眼间聚集在关节方向上,收尾视觉资源的高效分派。
科学家将这种视觉灵敏浓缩进一枚小小的硅基芯片。北京大学王兴军讲明、舒浩文扣问员团队网络香港城市大学王骋讲明团队、上海交通大学周林杰讲明团队,研制出一种具备“扫视”成像智商的仿生关联激光雷达芯片,并完成了四维成像演示系统,匡助机器视觉从“纰漏扫描”转向“精确感知”。扣问效力已在线发表于《天然·通信》。
跟着自动驾驶、具身智能和低空无东说念主机等行业速即发展,机器视觉正面对挑战——何如让智能体“看得清、看得全、看得快”?传统作念法是“堆料”,加多激光雷达的通说念数,栽培采样率。然则,一些问题随之而来。
一方面,激光雷达的辩认率越高,所需光电器件就越多,后端电子科罚的带宽需求也随之激增,很快就会撞上老本与功耗的“天花板”;另一方面,比较常见的脉冲式激光雷达,调频畅通波激光雷达天然能在测速的同期抗搅扰,但其对光源褂讪性和扫频线性度等见解有着近乎残暴的条件,性能稍有偏差,探伤精度就会大打扣头。
{jz:field.toptypename/}受生物视觉机制启发,扣问团队建议“微并行”架构,开云体育app官方最新版通过按需出动激光雷达的光谱与通说念资源,把“全局掩饰”和“局部高辩认”分开收尾。在这依然由中,可调谐外腔激光器与薄膜铌酸锂电光频梳协同责任:前者矜重调制信号生成与大鸿沟视线扫描掩饰,后者在需要重心不雅察时并行生成多载波信号,为局部区域临时“加密采样”。
执行放置披露,在视线鸿沟内,该系统可在事先汲取的重心区域收尾约0.012度的角辩认率(以距离100米为例,可辩认硬币大小的物理隔绝),让机器领有了“明察秋毫”。此外,通过波长和频域资源出动收尾的辩认率延迟形式,也解脱了一味加多硬件来栽培性能的传统旅途。
不仅让机器“看得清”,扣问效力还助力机器视觉“看得丰富”。扣问团队先容,系统在捕捉三维几何信息的同期,能同步理解方向的畅通速率、多普勒特征以及反射率信息。
该系统还不错通过与可见光相机的协同感知,把激光雷达提供的三维几何结构与相机提供的纹理心境信息近似到合并坐标系。这么一来,机器不仅能看见阵势,还能看见外不雅,更好地在复杂动态环境中识别方向、显露场景。这种“可按需增强局部细节”的智商,往时可封装为传感器模块,在尽量不加多体积与功耗的前提下栽培关节区域的探伤精度。
“算作集成光子学鸿沟的一个进军鄙俚,这个决策为下一代自动驾驶、具身智能提供了高辩认率、低功耗、高天真性的‘眼睛’。”王兴军说,“往时,跟着这类芯片化感知模块与相机、毫米波雷达等多模态传感器进一步交融,咱们鄙俚会看到领有虫豸复眼视场和鹰眼精度的万能感官,催生出更多仿欲望器东说念主的新形态。”
《 东说念主民日报 》( 2026年02月14日 06 版)

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