基于事件驱动方式的仿生视觉图像传感器，用于高速场景的拍摄 一、项目分类 关键核心技术突破、显著效益成果转化 二、成果简介 随着虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合虚拟增强现实（MR）技术、自动驾驶、物联网以及机器视觉等领域的飞速发展，对图像传感器的采集速度提出了更高的要求。传统基于“帧”扫描形式的CMOS 或 CCD 图像传感器较难满足高速运动物体的拍摄需求，若提高相机的图像采集帧率，则需要采用高性能且结构复杂的模数转换器，大量的图像会带来较大的数据冗余，此外，也会面临功耗高的问题。 相比于传统的光电和图像传感器，生物视网膜具有许多不可比拟的优势。视网膜中的光感受器可根据外界光强的变化自适应调节增益，能够感知超过 180dB 的光强范围。另外，视网膜基于事件驱动式的采集方式，仅输出场景中光强发生变化的信息，因而，能够滤除低频信息带来的冗余。在信号处理和传输上，采用异步通信的方式，通过神经节细胞将光强信息转换为时空脉冲信号，实现低功耗。 受到生物视网膜的启发，研究人员提出了基于事件驱动方式的仿生视觉图像传感器，用于高速场景的拍摄。该类传感器多采用对数像素电路作为光强探测单元，因其动态响应范围宽，可随机读取。然而，对数电路在弱光环境下灵敏度低，几乎没有光响应，即仍然无法模仿视网膜弱光下的高灵敏度，除此之外，其输出受到 (Fixed Pattern Noise，FPN)的影响，降低了图像质量。 我们提出了一种兼容 CMOS 工艺的光敏二极管体偏置场效应晶体管器件(PD- body biased MOSFET，简称 PD-MOS)，其结构图和等效电路如图 1所示。 利用 PD 的感光特性以及 MOSFET 的正向衬底偏置效应实现集成光强探测及信号放大于一体的光电器件。该器件可解决对数电路在弱光下灵敏度低的问题，并且提出了一种明暗传感器的方案以降低噪声。设计成像测试方案并搭建静态图像采集测试系统，实现静态显示，通过 MTALAB 进行图像恢复从而实现动态图像显示功能。   图 1 (a) PD-MOS 器件结构及其 (b) 等效电路图 经过商用 180nm CMOS 工艺流程制备后的器件概貌如图 2 所示，图 (a) 为三种不同像素设计的芯片实物图，从上至下分别为环形结构、条形结构及对数像素电路，将其中的环形结构在显微镜下放大观察可看到图 (b) 所示的形貌，图 (c) 为4个像素的显微图。   图 2 (a) PD-MOS 成像阵列芯片的实物图，(b) 环形结构芯片在显微镜下的放大图以及 (c) 环形结构像素放大图 上位机实时显示效果如图3所示，可以明显看出两根头发相交。子图 (a) 为暗态时的 100 帧平均灰度图，子图 (b) 为暗态时的曲面图，子图 (c) (e) (g) (i) 为光态下的图，子图 (d) (f) (h) (j) 为光态下的图像数据减去暗态下图像数据的降噪图，可以发现在30nw/cm2 辐照度下已经出现头发的轮廓，当辐照度继续增加，头发的轮廓越来越清晰，当辐照度达到 3mw/cm2，仍然可以看到头发的轮廓。   图 3 阵列芯片采集的图像 不同于传统计算机视觉系统的图像采集方式，生物视觉系统的成像由视野场景中发生的事件触发，且生物视网膜具有宽动态响应范围、超低功耗以及异步传输等特点，这为仿生视觉系统的研究提供了全新的思路。随着物联网、自动驾驶以及安防等领域的快速发展，它们对高速动态图像传感器的需求也日益提升。近些年，针对这些需求，研究人员提出了一种用于采集高速动态信息的类视网膜相机，成为了一大热点研究方向。类视网膜相机的工作原理模拟了生物视网膜事件驱动型的采集方式及异步型的传输模式，为动态视觉成像提供了硬件基础。综上，该类传感器的研究具有十分重要的科研意义和深远的经济价值。

短波红外(SWIR)光电探测器可探测1.0–3.0μm的光谱，可广泛应用于遥感、成像和自由空间通信等领域。传统的商用SWIR光电探测器主要依赖于HgCdTe或InAs/GaSb II–型超晶格和InGaAs/GaAsSb II–型量子阱，但是它们都存在一些瓶颈。譬如，HgCdTe半导体存在原料毒性和均匀性差、产率低等问题。而且，HgCdTe SWIR光电探测器必须在低温下工作才能抑制热噪声，以此获得较高的比探测率。此外，基于II

美智光电科技股份有限公司，是美的集团的企业成员伙伴，专注于照明及智能前装产品、方案设计、研发、生产和销售的高新技术企业，产品涵盖智能灯光、智能控制、智能安防及智能吊顶等，致力于成为以智能设备、智能场景和物联网为核心领先的智慧空间解决方案提供商，让科技服务舒适人居空间。 主营产品品类：智能照明、智能浴霸、智能门锁、智能开关面板、智能晾衣架等智能家居场景产品。 美智光电对产品生产及产品品质把控严苛，先后获得了环境管理体系认证、质量管理体系认证证书、职业健康安全管理体系认证三大体系认证，检测中心获得了CNAS认可实验室认可证书和中国标准化研究院能效标识管理中心授权LED照明产品认可企业实验室，主要产品获得了TÜV南德首个室内加热器类产品China Mark认证、CCC、CQC、CE、CB等国内外知名认证及德国红点奖、德国iF设计奖等专业大奖。

郑州高新区佛光电子电器厂创立于2002年8月，公司位于国家郑州高新技术产业开发区，是一家从事教学无线耳机、电视遥控无线耳机、电脑无线耳机、车载无线耳机、电脑数码产品、无线导游系统设计开发，生产销售的专业制造厂商，自主品牌有艾本AIBEN；公司以"创行业先锋，与客户，员工，社会共同发展"为企业理念，严格遵循 "勇于创新，坚持不懈，相互协作，共同发展"的经营原则。   公司现有员工150多人，其中高级技术人才占20%，厂房占地面积3000平方米。雄厚的技术力量，先进的生产工艺，严格的产品检测，优良的售后服务，使本厂电视无线耳机系列产品，成为国内外许多知名企业的合作伙伴，康佳、创维、海信、厦华，TCL等均为我公司的长期客户。教学无线耳机产品，在国内教育界享有极高的信誉，产品屡次在大中院校采购招标中中标，而且已被全国多家中高考招生办公室指定为外语听力考试专用听音设备。    公司先后在北京、上海、广州、成都、郑州、石家庄等国内30多个城市建立了营销网络，产品销售覆盖全国主要的大、中城市，目前正努力拓展海外市场。 本公司视产品质量为企业生命，关键元器件全部采用进口器件，普通元件均采用国内大厂定牌产品，生产过程中采用波峰焊机自动焊接，自动流水线装配。 主营产品: 无线耳机；无线耳机价格；教学无线耳机；电脑无线耳机; 电视无线耳机；听力考试耳机；英语听力耳机; 校园广播耳机;四六级考试耳机；听力耳机；教学耳机；USB迷你数码音箱；无线导游系统；QQ精灵；遥控无线耳机。

实验内容 1、了解光电效应的规律，加深对光的量子性的理解； 2、测量普朗克常数 h； 3、测量光电管的伏安特性曲线

郭鹏飞课题组发展了一种源移动式纳米线生长技术，通过材料在微纳尺度的能带设计和生长控制，可控制备了一种一维半导体钙钛矿CsPbCl3/CsPbI3异质结构，解决了由于单纳米结构带隙不可控导致的钙钛矿纳米线激光器发射波长单一的问题。

随着国民经济的持续发展，我国的电力系统正在向超高压、大电网、大容量、自动化的方向发展，对输变电设备进行在线监测与故障诊断，可有效提高电气设备的运行可靠性，具有重要的意义。该系统能够联网实时监测和远程管理变压器、GIS、电容型设备等输变电一次设备，及时发现输变电设备内部的各种短路、局部放电、绝缘受潮和老化等故障，并实时诊断预警，为输变电设备正常运行提供必要的指导数据，大大提高了输变电设备的运行可靠性。该系统是总结十多年来高电压与绝缘技术研究所关于绝缘泄漏电流测量、介质损耗测量、局部放电测量、振动特征测量和故障诊断技术等领域的研究结果，结合现场实际检测和处理经验，采用最新的传感器技术、信号处理技术、计算机技术等手段和最新诊断理论、算法实现的新一代高性能智能化、综合化的在线监测系统。采用多元信息融合技术进行故障综合诊断，诊断效率和准确度大大提高，达到了国内领先水平。近年来基于该课题，我研究团队共获得省部级科技成果二等奖、三等奖各1项；申请发明专利20余项；承担“973” 、“863”子课题各1项、国家自然基金项目3项、省自然基金项目2项，其他横向项目10余项。有100余台套输变电设备在线监测与故障诊断系统在现场运行，经济效益和社会效益显著。

遥感摄影测量边坡安全检测与应急决策系统针对采场边坡安全问题，综合考虑存在的边坡管理需求,将基于遥感测量的边坡监测技术、边坡稳定性评价技术、人工智能专家系统等技术整合起来并运用到边坡测量预警以及对应决策的选择上来，实现边坡安全态势、动态变化、预测以及破坏应急与应对策略、准确测控和全维度防范，为矿山安全问题的解决提供有效的技术支撑，对边坡稳定性做出满足工程精度要求的全范围实时监测。系统依据相关规定，结合我国矿区边坡稳定性的现状，并通过汇聚已有各类地质、采矿设计以及边坡稳定性研究资料，系统主动性和动态地处理已有数据、信息和知识，以此对采场边坡稳定性进行预知性监控和评估。借助GPS数据分析和边坡稳性预测预警、基于神经网络的稳定性分析技术等技术，建立矿业边坡安全检测知识库和边坡稳定性预测系统，对矿区边坡的安全状况进行实时监测和预警处理，达到防灾减灾的效果。同时提高矿山采场边坡稳定性管理水平和质量，为矿山采场安全生产提供有力之支撑。采场边坡稳定是影响矿山采矿安全生产的几个关键环节。现有技术没能很好地协调边坡稳定性评价、预测、监测及其与边坡灾害及采矿生产之间的关系，没能充分整合多种数据、信息、知识等为边坡生产安全提供动态实时评价。

目前，乘用车的运动性和舒适性存在一定的相互冲突，若将汽车的悬架系统调教的路感比较清晰，也就是能够感觉到明显的运动性，这必然会使舒适性大打折扣；反之，要获得良好的舒适性，路感（运动性）就会变得模糊，悬挂系统的调校原则就是在运动感和舒适感之间平衡。自适应底盘控制系统，亦称动态底盘控制系统（Dynamic Chassis Control，DCC），能够针对路面条件、驾驶工况及驾驶员要求实现四个悬架阻尼的自适应可变调整，将汽车底盘调节成“正常型”（Normal）、“运动型”（Sport）和“舒适型”（Comfort）三种模式，同时还配备有可自动调节电动助力转向系统（EPS）。装备了DCC动态底盘控制系统的汽车能够在保持了路感清晰的基础上，也可以感受到前所未有的驾乘舒适性，根据不同的驾驶环境相应的选择运动性底盘还是舒适性底盘，使底盘能始终将行驶条件实时地与驾驶者的意愿完美地配合并维持其平衡。DCC通过可调节减振器和电动助力转向解决运动性底盘和舒适性底盘的设计冲突，同时兼顾了乘坐舒适性和操纵稳定性，能够有效解决汽车操作稳定性与乘坐舒适性技术难题。