site logo: www.epochtimes.com

嘉大电机系研发 视网膜仿生学视觉侦测器

嘉大电机系大学部林东逸及张俊淇同学操作文字字母投射并移除多余背景光电流。(嘉义大学提供)
人气: 88
【字号】    
   标签: tags:

【大纪元2026年03月02日讯】(大纪元记者李撷璎台湾嘉义报导)“仿生学(bionics)”一直是世界上极受关注的研究领域之一,其中的视觉仿生系统,更是为许多学者所钻研。嘉义大学电机工程学系江政达教授指导电机系大学部学生林东逸及张俊淇,开发以仿视神经细胞像素矩阵,结合抗高背景光电路,研发出“应用于高背景光之视网膜仿生学视觉感测器”,该项研发成果发表于IEEE国际研讨会,其完整之研发设计与成果已收录于Sensors and Actuators: A. Physical之顶级感测器国际期刊。有将来性的研究值得持续钻研。

嘉大电机系江政达教授表示,仿生学领域中主要包含五觉(视觉、听觉、嗅觉、味觉与触觉)五大研究领域,此次研发是以视觉为研究方向。由于光源无处不在,故视觉中的背景强光无疑是不可避免的问题。为了解决强光所带来不必要的光感测器饱和问题,研究团队开始思考透过电路设计来实现可应用于高背景光之视网膜视觉感测器。藉由抗高背景光电路,研究团队从研发过程与实验结果发现,此装置可让晶片在强背景光的环境条件下去做使用,可增加环境应用的适应性。

嘉大电机系江政达教授团队于仿视神经细胞像素矩阵中添加抗高背景光电路。
嘉大电机系江政达教授团队于仿视神经细胞像素矩阵中添加抗高背景光电路。(嘉义大学提供)

嘉大电机系林东逸与张俊淇同学表示,仿视神经细胞像素架构中包含了视杆细胞、水平细胞及双极细胞等三种视神经细胞,其功能分别为光接收、可调式影像平均化及影像边缘萃取等三种视觉功能。将此三种细胞功能以电路方式实现于晶片后,除了具备影像边缘撷取功能外,也对模糊化之影像以及具光点杂讯之影像进行实验,以仿效验证人体眼睛所见之功能。

嘉大电机系江政达教授团队完成仿生视觉光感测系统与CMOS(积体电路制程)整合。
嘉大电机系江政达教授团队完成仿生视觉光感测系统与CMOS(积体电路制程)整合。(嘉义大学提供)

研究团队经过为期2年的钻研及实验,成功将仿生视觉光感测系统和CMOS(积体电路制程)整合,在仿视神经细胞像素矩阵中添加抗高背景光电路,利用此电路移除多余背景光电流,使得仿视神经细胞像素矩阵能在强光条件下使用,如同建构在无人机于户外强光环境下的影像感测。因晶片中已具备水平细胞电路特性,可即时去除光杂讯所造成的影像问题,双极细胞之边缘萃取功能,可减少影像资讯量的处理。由于是采用仿生的设计方式,故无需加入后端的讯号处理,可减少算法实现的复杂度。

嘉大电机系大学部林东逸及张俊淇同学操作电路设计。
嘉大电机系大学部林东逸及张俊淇同学操作电路设计。(嘉义大学提供)

以目前的研发成果为基础,江政达教授研究团队将持续深化研究,并尝试延伸于人体植入式之视网膜仿生晶片,期盼未来能有进一步的突破。

嘉大电机系江政达教授指导大学部学生操作电路设计。
嘉大电机系江政达教授指导大学部学生操作电路设计。(嘉义大学提供)
嘉大电机系江政达教授与大学部学生林东逸及张俊淇成功研发视网膜仿生学视觉侦测器。
嘉大电机系江政达教授与大学部学生林东逸及张俊淇成功研发视网膜仿生学视觉侦测器。(嘉义大学提供)

责任编辑:筱珮

 

评论