Китайские учёные создали умный фотодатчик для энергоэффективного зрения роботов

Исследователи Сианьского университета Цзяотун разработали органический фотодатчик, который умеет не только фиксировать изменения освещения, но и оценивать их интенсивность

Устройство работает на основе нового механизма с ионно-электронной связью: в материале сочетаются быстрый перенос электронов и медленный дрейф ионов. При изменении освещения сначала возникает всплеск фототока, а затем ионы постепенно ослабляют сигнал — так формируется импульс, амплитуда которого отражает силу светового воздействия. Параметры можно регулировать внешним напряжением.

Датчик показал высокую стабильность: при 20 000 циклов освещения отклонение отклика составило менее 5 %, а динамический диапазон превысил 75 дБ. В экспериментах с динамическими изображениями учёные смогли настраивать чувствительность отдельных пикселей — например, усиливать сигнал в целевых зонах до 10 раз относительно остальных областей.

На базе датчика создана гибридная нейронная сеть (IEES–HATC NN), которая кодирует информацию через амплитуду импульсов. В тестах на распознавание четырёх типов человеческих движений она достигла 100 % точности (против 94,2 % у фреймовых систем и 75,8 % у бинарных событийных камер). При этом энергопотребление составило всего 0,064 мДж — в 10 000 раз меньше, чем у аналогов. Работа опубликована в Nature Materials.

Источник: Сианьский университет Цзяотун