智能视觉芯片

智能视觉芯片(视觉芯片)是一种集成视觉传感器、高能效处理器、存储器的片上系统芯片,在自动驾驶、安防监控、机器人视觉等领域都具有广泛的应用价值.硅基CMOS工艺上既可以实现大规模的视觉传感器,也可制备大规模存储器和处理器,所以基于硅基CMOS工艺,人们可以借助光电子、微电子混合集成技术实现感存算一体化融合的视觉芯片,以克服传统视觉系统中图像串行传输和处理的瓶颈,有效降低处理延迟并提高智能化水平.构建视觉芯片需要突破高性能视觉图像传感器设计、高能效视觉图像处理器设计、视觉处理算法以及传感器/存储器/处理器一体化集成等多方面的关键问题.本文首先介绍视觉芯片的概念和架构,然后分别介绍视觉芯片各项关键技术的发展现状,最后简述视觉芯片的未来发展方向.     

新知短信

能悬浮在空中发光的灯泡美国科学家研制成一种奇特照明器,它的灯泡直接悬浮在空中而不与任何导线相连接,好像从空中获取能量一样。这种装置的秘密在于灯泡结构和照明器外壳。灯泡只是从形状上像普通灯泡,但它只保留了灯座和玻璃泡,其余部分不是导线和钨丝,而是放有钕磁铁、几个发光二极管和向二极管供电的变压器线圈。在照明器外壳里还放有一块大功率电磁铁、几个霍耳效应传感器和一个控制电子线路,控制线路能接收来自传感器的信号,改变电磁铁磁场,以便使灯泡悬浮在空气中。照明器外壳里还放有向灯泡供电的谐振变压器初级线圈,谐振变压器虽…     

甚短距离光互连集成电路

甚短距离光互连高速集成电路技术把光电子器件和高速集成电路紧密结合起来, 可提供多条高速并行信号通道, 在短距离内传输达到上百Gb/s甚至Tb/s的总带宽. 本文介绍了甚短距离光互连高速集成电路基本结构, 从甚短距离光传输系统应用研究、光源与探测器、高速光电芯片封装技术和关键高速电路等几个方面, 介绍了国内外该领域的最新研究进展. 最后对甚短距离光互连集成电路应用前景进行了展望.     

超低功耗尖峰视锥感受器及其颜色感知应用

<正>传统机器视觉依赖于CMOS/CCD图像传感器获取视觉信息,并依赖于冯·诺依曼架构的计算机处理这些信息.这种信息获取模式是由人工创建的同步计时和控制信号进行驱动和控制的,这些人工创建的信号与视觉信息的来源及其动态没有任何关联性,因而包含大量的低特征密度的信息.而生物系统中视觉的形成是由视网膜上的光感受器接收光强和颜色信息,并将其转化为尖峰电位传入视神经且送至大脑的视觉皮层进行感知处理^[1].     

光致表面等离子体波技术及其应用

激光和金属表面的作用可以形成表面等离子体波 (SPW) ,基于SPW技术发展了许多探测和加工技术 .本文主要介绍激光和金属表面作用产生表面等离子体波的机制以及SPW技术在一些领域的最新应用情况 ,例如精密角度传感器、液体传感器及内表面成像技术     

先进CMOS逻辑电路74AC系列

先进的CMOS逻辑电路74AC是在当前超大规模电路的先进工艺技术基础上发展起来的新一代高速CMOS逻辑电路系列,其目的是想代替第三代双极型TTL——先进的低功耗肖特基电路74ALS系列。因为它具有传统CMOS电路的低功耗和高抗干扰能力,又兼备ALSTTL的高速和强负载能力。这一系列电路在国际上尚无先例,是由中国科学院上海冶金研究所和上海无线电十九厂协作研制成功的。第一批四种电路(74AC00双输入器与非     

VLBI相位参考成像方法用于玉兔巡视器精确定位

实时高精度VLBI技术在嫦娥三号任务中的成功应用,为探测器的成功落月及月面定位提供了重要保障.目前使用VLBI群时延及测距数据获得的玉兔巡视器在月面上相对着陆器的位置精度约100 m.为获得更精确的巡视器位置,在中国VLBI网同波束观测条件下,将天文相位参考成像方法成功用于月面定位.先将探月VLBI软件相关处理机结果转为通用FITS-IDI数据格式,然后用天文成像软件对着陆器和巡视器进行相位参考成像,得到巡视器天线相对于着陆器天线的角位置.在此基础上,提出了新的探测器月面相对定位算法,获得了玉兔相对于着陆器高精度月面位置.由于利用了同一基带转换器数据进行相位参考成像,消除了共同的系统误差,因此获得了极高的定位精度.本文分别完成了玉兔离开着陆器前,两器处于初始零位条件时,以及两器在不同位置相互拍照时的相对位置测量.理论分析、零位测量及与视觉定位结果的比较表明,采用VLBI相位参考法获得的玉兔巡视器的相对位置精度约为1 m.本方法可用于未来月球及行星表面巡视器相对位置精密测量、导航与视觉定位结果的标定.     

基于磁电复合材料的四态存储器

四态存储器是一种能够在一个存储单元内记录四种信息状态的新型存储器. 采用磁电复合材料Co/PZT制作了一个四态存储器的存储单元原型, 该存储单元的磁电输出信号随外磁场变化存在明显的滞回现象. 根据磁电滞回现象, 提出了施加偏置磁场的读取原理, 实际测试结果给出了区别明显的15.8 μV, -4.4 μV, 5.5 μV, -11.3 μV四种信号, 初步演示了磁电复合材料用作四态存储器的可行性.     

觉传导机理及仿生嗅觉传感器的研究进展

嗅觉对所有动物而言都是一种极其重要的生理感觉. 近年来, 人们对嗅觉传导机理的研究取得了很大进展, 尤其是嗅觉受体基因超家族的突破性发现推动了国际上嗅觉研究的快速发展. 随着嗅觉传导机理研究的不断深入, 加上仿生嗅觉传感器具有潜在的商业价值和工业应用前景, 对仿生嗅觉传感器的研究也取得了很大进展. 同时, 该研究对于嗅觉传导机理的研究也具有重要的促进作用. 本文综合评述了近年来国际上嗅觉传导机理和仿生嗅觉传感器研究的最新进展. 从嗅觉信号传导的神经通路、嗅神经元对气味分子信号的转导机制、嗅球对嗅觉信号的编码和处理、嗅皮层对嗅觉信号的感知以及仿生嗅觉传感器进行了综述. 最后也介绍了我们在仿生嗅觉传感器方面的研究进展.     

基于声透镜的三维同时光声层析成像技术

提出了一种能实现连续分布物体的三维同时光声层析成像的新方法, 利用一个具有二维并行成像能力而且具有较大焦深的声透镜, 把一个三维物体并行成像在声透镜的像面上. 由于声透镜具有较大焦深, 可以把不同物面的光声信号准确成像在同一像面. 根据成像系统的正弦定理, 同一物面所产生的光声信号同时到达像面, 而不同物面所产生的光声信号需要不同的时间到达同一像面, 由于光速远大于声速, 因此可以利用时间分辨技术实现三维物体的同时光声层析成像. 实验结果表明, 该成像系统可以同时获得三维物体的不同层面的层析图像.     

用TDFD法分析多导体互连线的传输特性

互连系统设计是目前高速集成电路研制中的一项关键技术。互连系统可看作多导体传输线,由于超宽频使用(信号的有效频谱从直流一直到微波)加上超微细结构,它的特性与低频电     

不同尺寸二氧化硅纳米颗粒体内分布与代谢研究

基于二氧化硅荧光纳米颗粒(FSiNP)的荧光信号同步指示功能, 通过实时、原位活体荧光成像技术, 并结合离体器官成像、组织切片成像以及尿液荧光成像等方法, 系统地研究了不同尺寸二氧化硅荧光纳米颗粒在裸鼠活体内的分布与代谢. 活体成像结果表明纳米颗粒尺寸越小, 血液循环时间越长, 全身分布情况越明显, 随着时间的延长纳米颗粒逐渐聚集到肝脏、膀胱等部位; 通过离体器官成像和组织切片成像进一步证实了活体成像所观察到的结果. 同时, 肾脏组织切片以及尿液成像结果显示, 颗粒越小越容易通过泌尿系统排出体外. 研究结果为今后开展不同尺寸纳米颗粒材料在活体内的应用研究打下基础.     

自动气象站维护及普通故障排查方法

了解自动气象站的工作原理,熟悉自动气象站的维护和普通故障排查方法,对保障自动站正常运行,从而保证业务正常运行具有重要的意义。自动气象站由传感器、数据采集器、计算机、打印机、电源和通信网络等组成。从工作原理可看出传感器、数据采集器、计算机、网络是自动气象站重要环节。     

侵入式脑神经信号监测与调控技术研究进展

脑科学研究是当今自然科学面临的一项重要挑战.大脑是人体的神经枢纽,控制着人体的各项生理活动.脑神经信号监测与调控技术能够建立大脑与外部设备之间的信息连接通路,从而实现对大脑中信息的读取以及对脑活动的控制,因此在疾病诊疗、军事、教育、娱乐等领域具有广阔的发展和应用前景.尽管目前脑神经信号监测与调控技术已经取得一定成果,但对于侵入式脑信号监测与调控技术的研究仍处于起步阶段.本文简要介绍脑神经信号监测与调控技术的基本原理,从信号获取、调控手段和电极制备等关键技术角度阐述侵入式脑信号监测与调控技术的国内外研究现状,讨论其面临的信号质量、调控准确性和生物安全等方面的挑战.最后,展望该技术在脑机接口等前沿领域中的应用前景.     

自动气象站维护及普通故障排查方法

了解自动气象站的工作原理,熟悉自动气象站的维护和普通故障排查方法,对保障自动站正常运行,从而保证业务正常运行具有重要的意义.自动气象站由传感器、数据采集器、计算机、打印机、电源和通信网络等组成.从工作原理可看出传感器、数据采集器、计算机、网络是自动气象站重要环节.     

浅谈公路沥青路面施工的质量控制措施

了解自动气象站的工作原理，熟悉自动气象站的维护和普通故障排查方法，对保障自动站正常运行，从而保证业务正常运行具有重要的意义。自动气象站由传感器、数据采集器、计算机、打印机、电源和通信网络等组成。从工作原理可看出传感器、数据采集器、计算机、网络是自动气象站重要环节。     

正常及病变组织相位编码三次谐波超声透射成像

提出利用相位编码技术提高生物组织三次谐波超声透射成像中的信噪比, 输出三个相位分别为0°, 120°和 240°的脉冲信号, 并将各自接收信号进行线性叠加. 理论及实验表明: 三次谐波声压提高了9.5 dB, 而基波和二次谐波信号被有效地抑制; 三次谐波的轴向和径向指向性比二次谐波好. 利用相位编码技术对两种正常和病变生物组织进行三次谐波透射法成像, 并与传统单脉冲技术的基波以及二次谐波成像比较, 进一步证明了该技术能增强图像的清晰度和对比度, 提高区分正常和病变组织的能力.     

光学可编程逻辑阵列

本文综述了在光学逻辑电路领域内的最新进展,并特别强调了光学可编程逻辑阵列及光电子中央处理单元的发展。在考虑多处理机系统的颗粒度的时候,会发现从常规的冯·诺意曼结构到诸如神经网络的大规模并行系统,在互连复杂性方面有一个线性的增加。以内容存取的存贮器可以被认为是并行结构。当给这样一个系统施加一个输入时,整个存贮器被同时搜索。随着井行程度和互连数目的增加,光学系统的特殊优点就表现出来。在以内容存取的存贮器中,这种互连能力的一个例子就是近来开发的光学可编程逻辑阵列,或称OPLA。     

敲开污染源的森严壁垒

传感器作为现代信息技术的源头，已为广大科学工作者普遍认同和重视。无论从环境保护、医疗诊断、宇宙探索、海洋开发，还是从工农业生产到人民群众的日常生活，作为感知、采集、转换、传输和处理各种信息必不可少的传感器已渗入新技术革命的所有领域。传感器技术的发展水平是衡量一个国家综合实力的标志之一。生物传感器是一种将生物敏感元件与物理元件相结合，研制成的分析仪器。它是利用生物敏感元件产生的特异反应及信号，经由物理元件（换能器）转变为光、电、声等容易被检测到的信号，从而间接地得到被测物的有关信息这一基本原理研制…     

脑神经活动光学显微成像技术

大脑包含数亿至数千亿的神经元以及更为复杂的神经突触连接网络,是生物体中最复杂的器官.脑科学是21世纪以来最重要的前沿新兴学科之一,它的兴起标志着人类在认识自我、探索智慧和意识的本质中进入了一个新时代.在活体中对大脑神经活动进行长时间、大视野、高时空分辨率的观测,是解析大脑功能的关键.光学显微成像技术以其时空分辨率高,光学探针的特异性和多样性等优势,成为了脑神经活动研究的重要工具.针对大脑的高度散射、高速神经信号传递、超大神经元规模、精细突触连接结构等特性以及自由活动动物的脑神经活动观测需求,本文将从超深、超快、大视场、超分辨、微型化5个发展方向,概述包括多光子、红外二区、光声、光片、结构光以及自适应光学在内的多种光学显微成像技术在脑神经活动显微观测领域的发展进展及前沿动态,并展望脑神经活动光学显微成像技术的未来发展方向与前景.