В настоящее время системы, основанные на сенсорах и методах машинного обучения, обеспечивают возможность для компьютеров оперативно обрабатывать изображения и видео. Технология машинного зрения находит применение в производстве товаров широкого потребления, магазины используют ее в весах для идентификации продукта, а статистика применяет для подсчета пассажиропотоков. Благодаря машинному зрению автоматизируется контроль качества продукции на предмет дефектов, проверка маркировок, сортировка отправлений, а также определение растений и грибов по фотографиям….
В настоящее время компьютеры способны оперативно анализировать изображения и видео благодаря системам, основанным на сенсорах и алгоритмах машинного обучения. Технология машинного зрения находит применение в производстве товаров широкого потребления, магазины используют ее в весах для идентификации продукта, а статистика применяет для подсчета пассажиропотоков.
Благодаря машинному зрению возможно автоматизировать контроль качества продукции на предмет дефектов, проверять наличие и корректность маркировок, осуществлять сортировку отправлений, а также идентифицировать растения и грибы по изображениям. Однако, эти технологии нуждаются в дальнейшем совершенствовании.
Два основных типа сенсоров, используемых в системах машинного зрения, либо фиксируют отдельные изображения через определенные промежутки времени, либо отслеживают колебания интенсивности света. Оба типа обрабатывают информацию с меньшей детализацией и скоростью, чем человеческая сетчатка.
Международная группа ученых создала сенсорное устройство, имитирующее слоистую структуру сетчатки глаза. Они разработали новый тип фотодиода рассказали в статье для журнала Nature Nanotechnology.
«Мы представляем событийный ретиноморфный фотодиод (RPD), воспроизводящий многослойное строение и сигнальный каскад сетчатки. RPD достигает этого за счет вертикальной интеграции органического донор-акцепторного гетероперехода, ионного резервуара с пористой сетчатой морфологией и барьера Шоттки в единый диод посредством контролируемого послойного производства и точной модуляции наноструктуры», — написали авторы статьи Цзицзе Линь ( Qijie Lin), Цунци Ли (Congqi Li) и их коллеги.
Созданная в рамках научно-технического сотрудничества структура включает три основных элемента: органический донорно-акцепторный гетеропереход, ионный резервуар, сформированный пористыми наноструктурами, и барьер Шоттки. Первый компонент обеспечивает перенос электрического заряда, второй – хранение и высвобождает ионы, имитируя передачу сигналов в биологических тканях. Барьер Шоттки — переход энергетических уровней между полупроводником и металлом, он позволяет току течь свободно только в одном направлении.
«Ученые подчеркнули, что каждый элемент имитирует важный процесс, протекающий в сетчатке глаза, и их естественное взаимодействие позволяет системе приспосабливаться к изменениям окружающей среды. Разработанная конструкция обеспечивает динамический диапазон, превышающий 200 децибел, существенно уменьшает шум и избыточность обрабатываемых данных. Кроме того, она позволяет создавать системы высокой плотности, используя такие диоды. Проведенные улучшения, как было показано, гарантируют высокое качество машинного зрения даже при экстремальном уровне освещенности.
В тестах новый RPD превзошел другие фотодиоды, использующиеся в задачах машинного зрения. В будущем ученые надеются улучшить показатели ретиноморфных фотодиодов для широкого круга практических задач.