《眼球生理神經迴路仿生視覺晶片技術與驗證系統》是依託上海大學，由羅均擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：眼球生理神經迴路仿生視覺晶片技術與驗證系統
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：羅均
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目旨在眼球前庭動眼反射、平滑追蹤運動控制機理和視覺晶片技術前期研究基礎上，提出套用於機器人的集前庭動眼反射和平滑追蹤複合眼球運動控制機理與圖像獲取的仿生視覺晶片技術，將解決類似人眼視網膜功能的單光子靈敏度視覺探測器、前庭動眼反射複合平滑追蹤眼球運動控制機理兩大關鍵技術，形成具有以前庭動眼反射有機耦合平滑追蹤複合運動為特點的眼球神經迴路仿生視覺控制算法，單晶片集成、高靈敏度探測的單光子探測器，眼球仿生算法與單光子探測器集成在同一晶片以實現仿生視覺晶片這三個創新點，並進行相應的技術驗證，期望研製具有人眼運動功能的、僅有眼球大小的、能夠解決機器人或者在振動、干擾等惡劣環境中套用的視覺系統所遇到的跟蹤目標平滑穩定性差、跟蹤視頻圖像跳動、跟蹤目標丟失、圖像模糊、動態範圍窄以及跟蹤脫靶和反脫靶矛盾等控制問題的仿生視覺晶片，能夠在以眼球生理神經迴路為特徵的仿生視覺晶片方面取得一些突破。
結題摘要
準確理解與感知外界信息是機器人自主完成任務的關鍵。在非結構環境中，由於機器人的運動環境、自身姿態變化和機體振動等的影響，使得現有機器人視覺系統難以滿足這些振動、顛簸環境中的套用要求，往往會出現跟蹤視頻圖像的跳動、圖像模糊以及跟蹤目標的丟失等問題。本項目就是利用類人眼球運動的控制機理來研製機器人的仿生視覺晶片，使仿生機械雲台上的圖像感測器能夠在振動、顛簸環境中實現比較穩定的圖像跟蹤。項目立項以來，項目組圍繞①腦機制干預下的眼球前庭動眼反射複合平滑追蹤運動控制機理、②類似視網膜的單光子靈敏度視覺探測器件原理結構與建模、③仿生算法要求的高時間解析度皮秒級回響讀出電路技術研究、④基於仿生視覺晶片技術的雲台原型系統研製和⑤仿生視覺晶片功能驗證等核心內容展開研究。在項目執行的五年期間，研究進程整體按任務書進度要求執行，並完成了任務書規定要求。項目組在單目前庭動眼反射複合平滑追蹤運動神經功能圖譜、複合眼球運動腦控機理建模以及仿生算法進構建、類人眼仿生機械雲台裝置設計、單光子探測器原理-結構-仿真與實現研究、深度信息計算算法建模與仿真研究、高速模數轉換器信號處理電路設計和全晶片靜電保護器件設計等方面取得一定的研究成果。在本項目支持下，發表學術論文151篇，其中SCI源刊76篇；申請國家發明專利 46項，其中授權18項；獲得積體電路布圖保護登記證書43項；獲得軟體著作權2項。團隊獲得國家技術發明二等獎1項，上海市科技進步一等獎1項，上海市技術發明一等獎1項，上海市技術發明二等獎2項。
