宽带光电突触

单片集成机器视觉

一个两端器件同时实现宽带图像感知、卷积预处理和神经形态计算，开启紧凑单片机器视觉系统。

Guo, Tao · Baizhou, Zhang · Xiyang, Wang · Yi, Xiao · 孙柏 · Zhou, Y. Norman · 71183401

Advanced Functional Materials 2023

技术优势

感算一体

在单一两端器件内同时实现图像感知、卷积处理和神经形态计算，消除了传统架构中传感器与处理器分离带来的冗余数据传输和体积能耗开销。

光子控制卷积核

卷积处理所需的卷积核生成完全由光子控制，且功耗极低，为高效视觉预处理提供硬件基础。

支持多种信息处理

器件可同时实现光子信息加密、卷积图像预处理和神经形态计算，面向紧凑型机器视觉系统提供多种处理能力。

应用场景

• 神经形态视觉传感器：作为前端感算一体图像传感器，直接输出预处理后的特征，减少后端数据量。
• 柔性光电突触器件：利用两端结构实现宽带响应和突触可塑性，可集成到柔性视觉系统中。
• 类脑计算芯片：在单一器件上执行卷积和神经形态计算，作为类脑视觉芯片的核心单元。
• 机器视觉系统：通过单片集成实现紧凑机器视觉，替代传统多组件视觉系统。