仿视网膜“智能眼”可比相机快千倍
发布时间：2021-10-22
信息来源：北京日报
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- 中关村科学城;智源研究院;脉冲视觉感知芯片;脉冲相机;视网膜编码;像素;光信号;比特流;高速手机摄像头
记者近日从位于中关村科学城的智源研究院获悉，北京大学教授、智源研究院院长黄铁军已牵头完成超高速脉冲视觉感知芯片、相机和系统的研发，该成果目前已进入产业化阶段。
脉冲相机模拟人类等灵长类动物视网膜编码的原理，能打破传统相机的“帧率天花板”，解决传统视频因帧率限制而无法记录高速运动过程，甚至对瞬间突然出现的物体“视而不见”等缺陷，实现超高速连续成像和高速目标检测跟踪识别。
“电影每秒24帧画面，电视每秒30帧画面，是利用了人类视觉暂留的生理特性。在智能时代，如果仍然使用欺骗人类眼睛的办法，每秒发送几十个静态图像给机器识别是不够的。传统相机对于光学信息的记录方式，需要一次革命。”黄铁军介绍，目前传统相机所拍摄的视频，其实是静止图像的序列，并不是对物理过程的完整记录，其中损失了两帧图像间隔中的信息。
现有相机成像原理这种不够智能、对高速运行的对象捕捉能力有限的特点，所导致的缺陷有很多。转瞬即逝的电火花、呼啸而过的子弹、高速旋转的乒乓球……普通相机由于帧率限制，无法清楚拍摄到这些物体超高速运动的画面。黄铁军介绍，脉冲相机则可以模拟灵长类视网膜编码原理，每个像素独立将光信号转换成比特流，准确记录一段时间内光线变化的完整过程。
目前，黄铁军团队开发的第一款超高速脉冲视觉感知芯片设定的采样频率是4万赫兹，比人类视觉和普通相机快1000倍。通俗来看，这种技术只需要利用一台笔记本电脑的算力，就能实时追踪识别超声速目标。据悉，具备“高速、实时、智能”等特点的超高速脉冲视觉芯片和系统将可广泛应用于高铁、电力、制造等工业监测场景，自动驾驶和车路协同等领域，还可用于高速手机摄像头等消费电子领域，未来有望替代传统视频系统。（孙奇茹）
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