環(huán)境中的自然光，光照強度變化很大，能達到280dB。正因如此，人類視網(wǎng)膜進化出了根據(jù)環(huán)境光強度，來調(diào)整視錐細胞和視桿細胞（類似于感光器）的光靈敏度，以保證眼睛能適應(yīng)各種強度的光照環(huán)境，并最大限度的辨明周圍的空間和物體。
目前，最先進的CMOS圖像傳感器的感光動態(tài)范圍，最多可以達到70dB，相比自然光的動態(tài)范圍依然很小，因此在很多場景下的運用受到了限制。
具有寬感知范圍，并能適應(yīng)各種光照強度的光電傳感器，越來越成為行業(yè)的研發(fā)方向，以提高圖像識別系統(tǒng)的感知能力，提升計算機視覺工具的性能，降低構(gòu)建傳感系統(tǒng)的硬件的復(fù)雜程度。
隨著研發(fā)的不斷推進，已經(jīng)有越來越多的光電傳感器實現(xiàn)了對視網(wǎng)膜光適應(yīng)機制的模擬，可以適應(yīng)不同強度的光照條件。但是，對視網(wǎng)膜暗適應(yīng)的模擬卻一直沒有太大的突破。
由北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)和香港理工大學(xué)、韓國延世大學(xué)組成的研究團隊，在近日發(fā)布了一款仿生視覺傳感器。新款視覺傳感器模擬了人眼球視網(wǎng)膜功能，支持在不同光照情況下進行數(shù)據(jù)采集。
該研究團隊采用一種叫做二硫化鉬的超薄半導(dǎo)體材料制作的光晶體管，研發(fā)出了這款仿生視覺傳感器。這種光晶體管具備多種電荷陷阱形態(tài)，可以在不同的柵極電壓下吸收或釋放溝道內(nèi)的電子。正是因為這種特性，研究人員通過動態(tài)調(diào)節(jié)電壓，來模擬視網(wǎng)膜對光環(huán)境和暗環(huán)境的適應(yīng)，進而實現(xiàn)傳感器對各種明暗環(huán)境下的各種光照條件的感知能力。
該研究團隊還對這款仿生視覺傳感器進行了性能評估，驗證了其對視網(wǎng)膜的模擬能力，并且在光適應(yīng)和暗適應(yīng)方面都具有非常優(yōu)秀的性能，感光動態(tài)范圍可以達到199dB。
下一步，該研究團隊將會進一步提升這款仿生視覺傳感器的性能，并計劃將其制造成一個大規(guī)模的傳感器陣列系統(tǒng)。為了實現(xiàn)更加寬闊的視野，這個大型傳感器陣列系統(tǒng)會被建造在一個柔性半球形襯底上。
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