盖世汽车讯 仿生视觉与纳米光子学的蓬勃发展极大地推动了智能感知技术的进步，不断促进着小型化、广角及高精度光电探测器件的创新。在实际复杂场景中，针对微小、慢速移动目标的有效感知与轨迹预测存在迫切需求。然而，传统的仿生眼系统多依赖于曲面透镜阵列，面临着制造工艺复杂、体积庞大以及集成度低等问题。与此同时，常规机器视觉算法在复杂背景下识别微弱移动物体时缺乏鲁棒性，这在很大程度上限制了其在实际场景中的应用。

图片来源：期刊《Light: Advanced Manufacturing》

据外媒报道，在期刊《Light: Advanced Manufacturing》发表的一篇新论文中，东南大学（Southeast University）Ji Chen教授领导的研究团队提出并展示了一种基于超透镜阵列的仿生平面智能纳米光子传感器。该系统利用平面超透镜卓越的波前调控能力，实现了135°的超宽视场，摆脱了对传统曲面仿生眼结构的依赖。团队构建了基于点扩散函数（PSF）的卷积成像模型以生成高保真数据集，并进一步开发了多尺度运动感知网络和轻量化轨迹预测框架。该传感器能够精确提取运动目标的速度与方向信息，在复杂环境中可靠识别微小且缓慢移动的物体，并智能预测其后续运动轨迹。凭借高集成度、超薄外形及优异的环境适应性，该系统可轻松集成至微型无人车等各类移动平台中。

该仿生运动检测器以平面超透镜阵列为核心，集成了滤光片、杂散光掩模和CMOS图像传感器，构成了一体化检测模块。

研究团队总结了该系统的核心优势：“受昆虫复眼启发，我们构建了1×3超透镜阵列，实现了平面超广角成像。所建立的成像模型有效解决了超透镜视觉领域缺乏专用数据集的问题，而设计的神经网络与预测框架则实现了干扰背景下的高精度感知及多目标轨迹预测。”

“得益于轻量化算法架构与高硬件集成度，该系统实现了毫秒级轨迹预测，以及对多个交叉与重叠目标的稳定连续追踪，”研究人员补充道。

“这种基于超透镜的仿生感知方案，不仅克服了传统曲面仿生视觉与常规机器视觉的瓶颈，更为下一代小型化智能光电感知技术提供了一条可行的技术路径，”研究人员展望道，“该成果为机器人视觉、车载环境感知、工业安全预警、低空安防监控以及无人系统自主决策等领域开辟了新的前景，且无需受限于过大的体积或过高的功耗。”