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三天两次发表顶刊 | 复旦大学周鹏团队Advanced Materials之后再发Nature Nanotechnology
DOI: 10.1038/s41565-021-01003-1
11月8日，Nature Nanotechnology在线发表了复旦大学学周鹏团队的题为《All-in-one two-dimensional retinomorphic hardware device for motion detection and recognition》的文章。该文章实现了一种用于运动检测和识别的一体化的二维视网膜形态硬件设备。值得注意的是，这是周鹏团队三天内第二次发顶刊，之前一次是发表在Advanced Materials上的题为《The Road for Two-Dimensional Semiconductors in Silicon Age》的综述文章。该文章详细的论述了二维半导体材料在电子电路中应用的现状，存在的问题。并且为未来二维半导体材料在电子电路中的发展作出了展望。---《复旦大学周鹏团队Advanced Materials综述 | 硅时代二维半导体之路》
全文概述
随着物联网时代的到来，运动物体的检测与识别变得越来越重要。目前基于互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)平台的运动检测与识别(MDR)技术包含冗余传感、传输转换、处理和存储模块，使得现有系统与人类视网膜相比体积庞大且效率低下。到目前为止，非记忆功能的视觉传感器只用于静态目标，而不是运动检测与识别。在这里，作者提出了一个视网膜启发的二维(2D)异质结构的基于视网膜形态的硬件设备，具有一体化的感知、记忆和计算能力，用于检测和识别移动手推车。提出的二维视网膜形设备感知一个光学刺激，产生渐进可调的正/负光反应并记忆它，结合帧间差分计算，实现100%的分离检测，移动三色小车没有重影。将检测到的运动图像输入电导映射神经网络，在10%的噪声水平下，在短短4个训练周期内实现快速的小车识别，优于之前从类似的定制数据集获得的结果。集成了感知记忆和计算的二维视网膜形态设备的原型演示为构建紧凑、高效的运动检测与识别硬件提供了可能性。
图文解析
图1. 基于视网膜的2D视网膜形态硬件
图2. 二维视网膜形态MDR器件的光电导率特性
图3. 基于二维视网膜形态硬件的运动检测插图
图4. 三色小车MDR的二维视网膜形态硬件实现