最近，清华大学研制出了天下首款“类脑互补视觉芯片”。帧率可达到每秒10000帧，听说可完美办理摄像头不能适应强光和弱光的问题。
在先容这款视觉芯片之前，我们还是要先来理解一下，人类是若何通过电子技能来获取图像。
人类想通过摄像头，把光旗子暗记转换为电旗子暗记的历史，可以追溯到十九世纪末，不过那个年代全天下技能水平都很掉队，还不能实现这样的技能，不过当时的研究也为后来技能的实现奠定了根本。
直到20世纪30年代至50年代，人类才进入到电子摄像期间。紧张便是当时的电子管技能有了很大的进步，凭借着电子管，欧美国家乃至可以做出打算机，当然也能实现电子摄像管捕捉图像的技能。
进入到90年代之后，人类开始进入到了数码摄像时期。我们都知道，这个时候摄像机体积变得更小，并且拍摄到的图像还能储存在内存卡里，人们获取现实图像的手段更加方便了。并且随着生产制造技能的进步，这些摄像头的制造本钱也越来越低，产量越来越高。
直到本日，我们身边到处都可以瞥见各种各样的摄像头，比如手机上，曾经没有摄像头，后来有了一个摄像头，再到如今，一个手机上有两三个摄像头。还有当我们走在马路上，一举头就能够看到角角落落都有监控器，这些都是摄像技能进步带来的福利。
电子摄像技能的进步，实质上实在是图像传感器技能的进步。很多人该当都听说过CCD图像传感器，或者CMOS图像传感器，虽然这是两种不同类型的图像传感器，但它们都是卖力把现实中的光旗子暗记转换为电旗子暗记，有了它们，我们的才能拍摄到画面。
后来随着人工智能技能的进步，我们可以通过摄像头拍到的画面进行处理，让电脑能够自动识别画面里的内容，比如哪些是行人、哪些是车辆、车辆的车牌号是多少等等，这种技能我们就叫做“机器视觉”技能。
虽然机器视觉技能能够很大程度上解放人类双眼，但实在依然存在很多短板，就比如光芒太强或者太弱，都不能够得到清晰的图像，这种时候就算有人工智能识别技能，也无济于事。
以是这时候，“类脑互补视觉芯片”就横空出世。
类脑互补视觉芯片有多强？在先容类脑互补视觉芯片若何事情之前，我们先来理解一下，它的涌现到底带来了哪些惊喜。
据这项技能的研究者先容，传统视觉感知芯片，在面对极度环境的时候，每每会涌现失落真、失落效或者高延迟的问题。就比如进出隧道口的时候，我们就常常会涌现短暂失落明的征象。而摄像头在这种极度环境下，就不能获取清晰的画面。导致这种情形的紧张缘故原由，还是由于摄像头的成像事理太过于大略，不敷以在极度情形保持稳定性。
摄像头的这个弊端如果只是在手机拍照这些领域，自然是不会造成多大的影响，但是在自动驾驶和机器人领域，那问题可就大了，尤其是自动驾驶，假如经由隧道的时候短暂失落明，那就增加了交通事件的风险。
普通的机器视觉一旦获取到不清晰的图像，那就无法准确识别图像内容，但是人眼纵然看不清，也能够辨别出看到的是什么，基于这个事理，清华大学的科学家们，就开始模拟了人眼识别事理，研制出“类脑互补视觉芯片”，也叫作“天眸芯片”。比较于摄像头感知图像画面的事理，人脑对图像的感知可就更繁芜了。
在天眸芯片中，利用到了人脑视觉的两条路径，一个是“认知路径”，一个是“动作路径”。认知路径在大脑里是从腹侧流连接到前叶额，这部分紧张便是能够让我们清晰地看到物体的颜色和细节，对环境进行详细准确的认知。
而动作路径部分在大脑里是从背侧流连接到顶叶，紧张是卖力快速反应和运动的检测，比如方向和速率，可以让人迅速识别运动的物体，并且做出相应的反应，比如追逐目标或者避让障碍。
在这两条路径的帮助下，无论环境光芒是或否充足，人类都能够对面前的画面进行比较准确的感知。
而在大脑的前面，也便是眼睛部分，针对这两条感知路径，也有相应的感知细胞，一个是用于感知色彩信息的“锥状细胞”，一个是用来检测运动的“杆状细胞”。天眸芯片的光学传感器也模拟了这两种细胞，不仅可以捕捉色彩信息，也能检测运动信息。再次和普通的图像传感器进行比拟，就会创造这种设计非常前辈。
据先容，天眸芯片的出身，办理了传传统图像传感器的三个缺陷。
首先便是高速感知能力。在这款芯片之前，摄像头要清晰地捕捉高速运动的物体，不仅要快门速率极快，还要能够更得上物体的运动，但这种都只能拍成静态的照片，如果是录制视频的话，基本上就只能拍到一道影子。而像现在的智好手机，就算能够拍到运动的物体，也须要Ai图像处理技能，重新让主题画面变得清晰，但这也是局限于静态照片，拍高速运动的物体还是得糊。
常规的摄像头之以是有这个弊端，紧张便是帧率太低，所谓帧率便是每秒钟能够拍摄到的图片数量，那我们的手机来说，拍摄视频的时候基本上都是30帧或者60帧，而像天眸芯片，它可以实现每秒10000帧的速率。帧率的提高，意味着摄像头的画面捕捉能力越强，拍摄到的画面越清晰。
然后便是比较宽的动态范围。这里的动态并不是指物体的运动，而是光芒强弱变革的范围。这个物理量的单位是分贝。一样平常来说，传统的光学传感器对光芒的感知范围在60分贝至80分贝之间，而人类肉眼的感知范围大概是120分贝，很明显要比传统的光学传感器高很多，但是天眸芯片的竟然能够到达130分贝。这意味着不管是强光还是弱光，它的适应能力都要比人类强很多。
还有一项便是带宽的优化。这方面紧张就和芯片的数据传输能力有关，一样平常来说，想要让图像的清晰度越高，就意味着将会产生大量的数据，对付普通的摄像头来说，这种弘大的数据会对数据的传输和处理造成严重的包袱，最明显的表现便是画面延迟卡顿，这对付像自动驾驶汽车这样的利用环境，当然是不被许可的，而从技能层面来说，这种包袱也会提高设备对电量的花费。
天眸芯片的则是采取了“双通路机制”的办法。实在便是把色彩感知和运动感知的信息分开传输，也就做到了能够同时感知两种征象。
据先容，这种办法可以有效减少了数据的冗余，而且不影响到芯片的性能，无论是数据的传输还是数据的处理，芯片的包袱都减少了许多。
那么像这样性能精良的视觉传感器，该当用到若何的场合最得当呢？
天眸芯片实际利用场景？关于这款芯片的利用，实在上面就已经提到过，便是为了用在自动驾驶汽车上，办理强光或弱光对自动驾驶汽车的影响。
但实在远不止如此，天眸芯片可以算得上是在传统视觉传感器的根本上的一次大升级，绝不夸年夜地讲，但凡是现在须要用到摄像头的场景，都可以利用到这款芯片。比如天上的无人机、手里的手机、马路上的监控，都可以利用。
不过比较这些，我们还是来说一下虚拟现实技能，为什么要说这个呢？由于个人觉得，当这些自动驾驶汽车或者无人机换上了这种芯片之后，无非便是眼睛更亮了、眼神更好了，但是技能上并感想熏染不到巨大的进步，毕竟凭借着现有的视觉技能，彷佛也没有什么大问题。
但是虚拟现实技能就不一样了。前段韶光苹果就推出了一款虚拟现实的眼罩，从网络上的测评来看，虽然利用者能够带着它看到面前的画面，实在也是通过摄像头把画面拍下来了而已，这个过程避免不了会有延迟。
现在虚拟现实技能最大的问题，一个是设备太大，再一个便是具有延迟。有延迟就会影响到体验感，试想一下，你这边都做出了动作，而系统隔了几秒钟才给出相应，这不就影响到了心情了吗。
除此之外，假如按照现在视觉传感器的性能，一旦环境太亮太暗，都会影响到图像画面的清晰度，这在AR和VR中，不得让利用者发疯？
以是天眸芯片的涌现，算得上是这个领域的技能革命，它做到了让摄像头更像人的眼睛，而不是冰冷的电路。相信在这项技能商业化之后，我们的社会将会发生巨大的改变。
