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基于事件驅動方式的仿生視覺圖像傳感器，用于高速場景的拍攝 一、項目分類 關鍵核心技術突破、顯著效益成果轉化 二、成果簡介 隨著虛擬現實（VR）、增強現實（AR）和混合虛擬增強現實（MR）技術、自動駕駛、物聯網以及機器視覺等領域的飛速發展，對圖像傳感器的采集速度提出了更高的要求。傳統基于“幀”掃描形式的CMOS 或 CCD 圖像傳感器較難滿足高速運動物體的拍攝需求，若提高相機的圖像采集幀率，則需要采用高性能且結構復雜的模數轉換器，大量的圖像會帶來較大的數據冗余，此外，也會面臨功耗高的問題。 相比于傳統的光電和圖像傳感器，生物視網膜具有許多不可比擬的優勢。視網膜中的光感受器可根據外界光強的變化自適應調節增益，能夠感知超過 180dB 的光強范圍。另外，視網膜基于事件驅動式的采集方式，僅輸出場景中光強發生變化的信息，因而，能夠濾除低頻信息帶來的冗余。在信號處理和傳輸上，采用異步通信的方式，通過神經節細胞將光強信息轉換為時空脈沖信號，實現低功耗。 受到生物視網膜的啟發，研究人員提出了基于事件驅動方式的仿生視覺圖像傳感器，用于高速場景的拍攝。該類傳感器多采用對數像素電路作為光強探測單元，因其動態響應范圍寬，可隨機讀取。然而，對數電路在弱光環境下靈敏度低，幾乎沒有光響應，即仍然無法模仿視網膜弱光下的高靈敏度，除此之外，其輸出受到 (Fixed Pattern Noise，FPN)的影響，降低了圖像質量。 我們提出了一種兼容 CMOS 工藝的光敏二極管體偏置場效應晶體管器件(PD- body biased MOSFET，簡稱 PD-MOS)，其結構圖和等效電路如圖 1所示。 利用 PD 的感光特性以及 MOSFET 的正向襯底偏置效應實現集成光強探測及信號放大于一體的光電器件。該器件可解決對數電路在弱光下靈敏度低的問題，并且提出了一種明暗傳感器的方案以降低噪聲。設計成像測試方案并搭建靜態圖像采集測試系統，實現靜態顯示，通過 MTALAB 進行圖像恢復從而實現動態圖像顯示功能。   圖 1 (a) PD-MOS 器件結構及其 (b) 等效電路圖 經過商用 180nm CMOS 工藝流程制備后的器件概貌如圖 2 所示，圖 (a) 為三種不同像素設計的芯片實物圖，從上至下分別為環形結構、條形結構及對數像素電路，將其中的環形結構在顯微鏡下放大觀察可看到圖 (b) 所示的形貌，圖 (c) 為4個像素的顯微圖。   圖 2 (a) PD-MOS 成像陣列芯片的實物圖，(b) 環形結構芯片在顯微鏡下的放大圖以及 (c) 環形結構像素放大圖 上位機實時顯示效果如圖3所示，可以明顯看出兩根頭發相交。子圖 (a) 為暗態時的 100 幀平均灰度圖，子圖 (b) 為暗態時的曲面圖，子圖 (c) (e) (g) (i) 為光態下的圖，子圖 (d) (f) (h) (j) 為光態下的圖像數據減去暗態下圖像數據的降噪圖，可以發現在30nw/cm2 輻照度下已經出現頭發的輪廓，當輻照度繼續增加，頭發的輪廓越來越清晰，當輻照度達到 3mw/cm2，仍然可以看到頭發的輪廓。   圖 3 陣列芯片采集的圖像 不同于傳統計算機視覺系統的圖像采集方式，生物視覺系統的成像由視野場景中發生的事件觸發，且生物視網膜具有寬動態響應范圍、超低功耗以及異步傳輸等特點，這為仿生視覺系統的研究提供了全新的思路。隨著物聯網、自動駕駛以及安防等領域的快速發展，它們對高速動態圖像傳感器的需求也日益提升。近些年，針對這些需求，研究人員提出了一種用于采集高速動態信息的類視網膜相機，成為了一大熱點研究方向。類視網膜相機的工作原理模擬了生物視網膜事件驅動型的采集方式及異步型的傳輸模式，為動態視覺成像提供了硬件基礎。綜上，該類傳感器的研究具有十分重要的科研意義和深遠的經濟價值。

項目簡介： 發展自主知識產權的北斗衛

微晶玻璃腔體是激光陀螺的重要元件和組成部分，為了降低對進口材料的依賴程度、提高國產化水平，對國產微晶玻璃腔體在激光陀螺批量化生產中的可行性進行分析，主要研究內容包括：國產微晶玻璃的制造工藝；采用國產微晶玻璃腔體與采用進口微晶玻璃腔體的激光陀螺性能比較；使用國產微晶玻璃腔體激光陀螺樣機。使用國產化微晶玻璃腔體激光陀螺樣機零偏穩定性和溫度零偏變化率能夠達到現有水平。

公司主營業務為第三代化合物半導體材料，當前產品為 6 寸碳化硅晶體、襯底，未來可拓展至設備和外延技術領先。公司創始人在碳化硅行業有15年以上經驗，曾任國際知名碳化硅襯底企業Norstel高級研發工程師，回國后任世紀金光研發副總，獲得北京市特聘專家等榮譽，擔任國家01專項6寸碳化硅襯底項目負責人，研發出6寸襯底，具備豐富的長晶和設備經驗，是國內為數不多的幾個掌握碳化硅技術的人員之一。碳化硅半導體材料行業前景廣闊，國內碳化硅材料處于起步階段，落后于國外，能量產的企業很少，6寸襯底都還沒實現量產，有技術的新企業仍然有機會。公司團隊技術領先，研發出6寸襯底，創始人在行業內知名度高，行業人脈豐富，下游多家器件廠商愿意采購產品形成戰略合作，具備量產6寸襯底能力。點擊上方按鈕聯系科轉云平臺進行溝通對接！

以六氯環三磷腈與氟醇為主要原料合成的星型結構磷腈類化合物，其分子末端含有大量低表面能的氟原子，在無機粒子高填充改性聚烯烴類共混體系的加工過程中，其位于無機粒子表面及與聚烯烴基體的界面，可減少顆粒團聚及加工過程中顆粒間的摩擦阻力、體系粘度下降、加工流動性能增強，填充無機粒子分散性增強，得到的復合材料力學性能特別是韌性增加，解決了無機粒子高填充復合材料生產過程中“耗能耗時”的問題。且該材料含阻燃的氮和磷元素（氮含量為 1.18%~2.90%，磷含量為 2.62%~6.42%）， 具有一定的阻燃性，可提高復合材料的阻燃性能。本團隊研發的 星型結構含氟磷腈類流動改性劑具有良好的多功能性，在生產高填充復合材料時，可減少甚至不需要添加增韌劑、阻燃劑，也能使復合材料具有良好的韌性與阻燃性，簡化生產過程。 

清華大學電子工程系黃翊東教授團隊崔開宇副教授帶領學生在超光譜成像芯片方面取得重要進展，研制出國際首款實時超光譜成像芯片，相比已有光譜檢測技術實現了從單點光譜儀到超光譜成像芯片的跨越。

由東南大學信息科學與工程學院尤肖虎教授、趙滌燹教授牽頭，聯合成都天銳星通科技有限公司、網絡通信與安全紫金山實驗室等單位完成的“Ka頻段CMOS相控陣芯片與大規模集成陣列天線技術”項目成果通過了中國電子學會組織的現場鑒定。 由中國工程院鄔賀銓院士、陳左寧院士、李國杰院士、呂躍廣院士、丁文華院士以及來自中國移動、信通院、華為、中興、大唐電信和國內5所高校的共15位專家組成的鑒定委員會對該項成果進行了現場鑒定并給予了高度評價，一致認為：該項目解決了硅基CMOS毫米波Ka頻段相控陣芯片和天線走向大規模推廣應用的核心技術瓶頸問題，成功研制了Ka頻段CMOS相控陣芯片，并探索出了一套有效的毫米波大規模集成陣列天線低成本解決方案，多項關鍵技術屬首創；在硅基CMOS毫米波技術路線取得重大突破，在大規模相控陣天線集成度方面國際領先；成果在5G/6G毫米波和寬帶衛星通信等領域具有廣闊的應用前景，在該領域“卡脖子”技術上取得關鍵突破，已在相關應用部門得以成功推廣應用。 目前，用于射頻芯片的40nm和28nm CMOS工藝特征頻率已經超過250GHz，在理論上完全可以滿足毫米波應用需求。毫米波硅基CMOS集成電路技術的突破，將帶來無線通信行業的一次變革，解決相控陣系統“不是不想用，只是用不起”的問題，把毫米波芯片及大規模相控陣變成來一種極低成本的易耗品。相比鍺硅工藝和化合物半導體工藝，CMOS工藝在成本、集成度和成品率上具有巨大優勢，但其輸出功率相對較低，器件本身寄生效應較大。項目組經過長達6年的技術探索與創新，克服了毫米波CMOS芯片技術的固有瓶頸問題，所研制的芯片噪聲系數為3dB，發射通道效率達到15%，無需校準便可實現精確幅相調控；基于大規模相控陣的波束成形能力，克服了毫米波CMOS芯片輸出功率受限的問題。

本項目重點研究面向物聯網極低功耗微控制器關鍵技術，包括寬電壓標準單元和片上存儲器設計技術、工藝-電壓-溫度（PVT）偏差檢測技術與自適應動態電壓和頻率調節技術、快速響應的寬負載高效率電源轉換技術、低功耗高精度模數轉換電路設計技術、極低功耗快速啟動晶體振蕩器技術；面向工業控制微控制器關鍵技術，包括高可靠處理器架構、低延時訪問存儲策略、納秒級中斷響應處理技術、容錯型自糾錯SRAM 設計技術、高精度時鐘基準電路設計技術。

本技術成果涉及集成電路測試技術領 域，公開了一種RFID讀寫器芯片中測系 統及方法