傳感器內計算可加快機器視覺

通過應用模擬數據的傳感器內計算，維也納工業大學光子研究所的一組研究人員開發了一種加快機器視覺的方法。該小組在《自然》雜志上發表的論文中描述了他們的設計以及測試過程中的表現。理工大學的Yang Chai在同一期雜志上發表了一篇新聞與觀點文章，描述了該團隊的工作。

使用當前技術，機器視覺是使用基本系統執行的，該基本系統包括具有對光做出響應的圖像傳感器的設備。來自圖像傳感器的數據通過另一個設備從模擬信號轉換為數字信號。然后，數字數據由本地或云中的另一個設備處理。該系統對于當前的應用程序來說相當不錯，但是由于讀取和處理大量圖像數據時會滯后，因此不適用于將來的應用程序。在這項新的工作中，研究人員提出了一種新型的圖像傳感器，可以在有限的程度上處理模擬數據。

奧地利團隊設想的圖像傳感器包括將三極光電二極管以某種方式嵌入芯片中，該方式允許使用施加的電壓來增加或降低其對光的敏感度，該設置允許對每個二極管進行單獨調整或加權。在這樣的設置中，二極管的作用類似于人眼中的神經。當將圖像呈現給設備時，所有二極管都會根據其調整做出反應，它們一起充當網絡視覺處理器。當光到達傳感器時，通過增加光強度進行處理組成傳感器陣列的每一列和每一行。然后，通過基于期望的結果分別調整每個成員，來對二極管陣列進行訓練以完成一項任務。最初的學習階段需要花費少量時間，但是一旦對網絡進行了訓練，處理就會以與光電二極管的反應時間相等的速率發生。

研究人員設想的設備并非要產生圖像。相反，它過濾掉不必要的數據并執行一些初始排序。為了測試它，研究人員教他們的設備對三個簡化字母進行排序。他們還使用它根據給定圖像的關鍵特征進行了一些非常基本的自動編碼。他們指出，他們的設計和設備仍處于概念驗證階段，但表示迄今為止的發現令人鼓舞。