近期，香港理工大學(xué)深圳研究院和韓國(guó)延世大學(xué)研究者共同研發(fā)了一種基于二硫化鉬（MoS2）的視覺(jué)傳感器，它因可以模擬視網(wǎng)膜中水平細(xì)胞和感光細(xì)胞的功能，而能很好地用來(lái)改善現(xiàn)有機(jī)器設(shè)備如智能車(chē)輛和實(shí)時(shí)視頻分析的視覺(jué)功能。
隨著機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展，機(jī)器對(duì)硬件的要求越來(lái)越高，如高分辨率，高圖像捕捉速度，良好的穩(wěn)定性和在一系列照明條件下的檢測(cè)能力等。然而，由于現(xiàn)有的硬件的復(fù)雜度較高和圖像識(shí)別效率較低，所以很難滿(mǎn)足設(shè)備的未來(lái)發(fā)展需求。
為了解決上述的問(wèn)題，研究者開(kāi)發(fā)了一種由生物啟發(fā)的視覺(jué)傳感器，其是基于MoS2的光電晶體管，具有時(shí)變的激活和抑制特性。電荷陷阱態(tài)被有意地引入二硫化鉬的表面，使得在不同的光照條件下，可以動(dòng)態(tài)調(diào)制器件的光敏性。
研究表明，根據(jù)不同的入射功率密度，局部施加不同的負(fù)柵偏壓，MoS2光電晶體管可以較好地適應(yīng)韋伯定律，，即感知的刺激變化與光刺激成正比，這類(lèi)似于視網(wǎng)膜水平細(xì)胞根據(jù)不同光照條件的負(fù)反饋在感光器中的視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞之間的轉(zhuǎn)換。該方法在不同的光照條件下具有高度局域化和動(dòng)態(tài)調(diào)制的光敏度，具有視覺(jué)適應(yīng)性，創(chuàng)造了高達(dá)199 bB的有效感知范圍。
MoS2光電晶體管陣列表現(xiàn)出暗斑和光適應(yīng)圖像對(duì)比度增強(qiáng)。隨著視覺(jué)適應(yīng)效果的提高，其圖像對(duì)比度分別增加到51（5s）、173（40s）和255（120s）；隨著時(shí)間的推移，圖像對(duì)比度的增強(qiáng)類(lèi)似于視網(wǎng)膜的暗點(diǎn)適應(yīng)。
總之，這種受生物啟發(fā)的二硫化鉬傳感器內(nèi)視覺(jué)適應(yīng)可以在機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中使用，簡(jiǎn)化或減少電路和復(fù)雜的處理算法要求。該研究成果已以“Bioinspired in-sensor visual adaptation for accurate perception”為題發(fā)表在《Nature Electronics》上。
