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科技日报记者 张梦然。总编

宾夕法尼亚州立大学的辑圈科学家从大自然中汲取灵感,开发了一种新设备,总编可以通过模仿红、辑圈绿、总编蓝光传感器和神经网络来生成图像。辑圈他们创建了一个新的总编传感器阵列,用窄带钙钛矿光电探测器模仿人类视锥细胞,辑圈并将其连接到模仿人类神经网络的总编神经形态算法中,以处理信息并生成高保真图像。辑圈在最新一期《科学进步》中发表了研究。总编


科学家们创建了一个新的辑圈传感器阵列,用窄带钙钛矿光电探测器模仿人类视锥细胞,总编并将其连接到模仿人类神经网络的辑圈神经形态算法中,以处理信息并生成高保真图像。总编
图片来源:Kai Wang/科学进步。

相机中的硅光电探测器可以吸收光线,但不区分颜色。外部过滤器可以将红色、绿色和蓝色分开,但过滤器只允许一种颜色到达光传感器的每个部分,浪费了三分之二的入射光。

研究小组通过操作不平衡钙钛矿的结构或层的堆叠,创建了一个传感器阵列,并使用投影仪通过设备投影图像。红色、绿色和蓝色层收集的信息输入三子层神经形态算法,是一种模拟人脑操作的计算技术,可用于信号处理和图像重建。

使用钙钛矿材料的新设备在吸收光线时会产生能量,这意味着它打开了无电池相机技术的大门——该设备的结构类似于使用光发电的太阳能电池。一旦它被光照射,它就会产生电流,所以就像人类的眼睛一样,它可以在没有能量的情况下从光线中捕获信息。

这项研究也可能导致人工视网膜生物技术的进一步发展。由于该算法模拟了人类视网膜中的神经网络,基于该技术的设备有一天会取代死亡或受损的细胞,从而恢复视力。

编辑圈:

视觉系统非常复杂,人类很幸运能欣赏到自然之美。由于感知和处理机制的不同,我们看到的世界与地球上其他生物不同;甚至,人们对颜色差异的分辨能力也有所不同。这一次,研究人员通过模仿人们眼中的感受器和神经网络来生成图像。由于使用了新材料,该设备可以在感觉到光的同时产生电流,这也是相机的创新。更令人兴奋的是,该研究可能会促进人工视网膜生物技术的发展。在未来,即使神经细胞受损,人们也可以通过模拟看到花卉世界。

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