光学新成果让普通传感器“识图”

来源：光明日报 

作者：张亚雄 陈妙琪 

本报北京5月18日电 记者张亚雄、通讯员陈妙琪从中国科学技术协会获悉，上海理工大学人工智能纳米光子学中心顾敏院士团队公布了一项光学领域科研成果，提出全光推理全息纳米结构研究方案，能够让普通的图像传感器具备“识图”的智能。相关研究成果已于2021年3月3日发表在科学期刊《光：科学与应用》上。该成果也是中国科技期刊卓越行动计划入选期刊的重大成果。

传感器在日常生活中应用广泛，最普遍的就是智能手机的人脸识别功能：先由传感器（即手机摄像头）收集人脸光学信息（比如五官的形状以及五官之间的距离），随后将光学信息发送到计算机中的神经网络，最后将视觉信息通过电子硬件转化为电子信息后再显示画面信息。但这一过程耗时耗能，效率不高。

由顾敏院士团队提出的这一创新技术，省略了传统工艺中由光到电的转换过程，让光学信息处理直接在光域内完成。“我们利用超分辨3D纳米加工技术，可以将AI光学器件直接集成到现有的成像传感器中，这相当于在成像传感器上放置量身定制的、针对特定任务的智能眼镜，可以在检测到传入的光学信息之前对这些信息进行处理。”顾敏说。

顾敏表示，这种快速、高效节能的功能性光电器件可以应用于安全检查、医疗影像、智能驾驶、艺术品鉴赏和卫星图像处理等领域。与现有解决方案相比，其占用空间更小、能耗更低、成本更低。随着这项创新技术的进一步成熟应用，未来机场、车站等场所的安保人员将不必再守在大型安检机旁，只要戴上一副轻便的光学眼镜就能轻松识别海量人脸信息，实现智能安全检查，乘客也不用排队等候“刷脸”“开箱”。

团队研究成员、来自意大利的艾丽娜（Elena Goi）博士认为，人工智能现在已经成为公众日常生活的一部分，在生物识别和自动驾驶等领域都有着举足轻重的地位，而中国正处于这一领域的发展前沿。“在不远的将来，我们将以比现有系统更快、更高效的方式执行人工智能任务，进而实现人工智能器件的高密度集成。”艾丽娜说。

记者了解到，作为中国科技期刊卓越行动计划的“领军期刊”，《光：科学与应用》于2012年正式创刊，由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、中国光学学会共同主办。2019年，《光：科学与应用》入选中国科技期刊卓越行动计划领军期刊，影响因子连续6年突破13并位于世界光学期刊前三，是中国首本进入世界影响因子总榜百强的科技期刊，已跻身世界一流光学期刊行列。

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