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幻想一下，机器的“眼睛”不仅能像人眼相同宽广环视，还能瞬间确定要害方针，进行精密“注视”……或许，这将不再是科幻情形。北京大学王兴军教授-舒浩文研讨员团队、香港城市大学王骋教授团队及上海交通大学周林杰教授团队成功研发出一种受人类视觉机制启示的集成仿生激光雷达，初次在调频接连波这种“相干勘探”的激光雷达上，完成了具有自适应“注视”才能的芯片级4D成像，为完成更智能、更高效、更灵敏的下一代机器视觉翻开新大门。这项效果日前于世界期刊《天然·通讯》在线宣布。
“跟着无人驾驶、具身智能与低空智能体系等的迅猛发展，机器视觉亟须从‘能看见’升级到‘看得清、看得快、看得全’。激光雷达作为中心传感器，其功能提高却陷入困境。传统技能途径依靠在空间维度上‘堆叠’更多勘探通道以提高角分辩率，这导致体系杂乱度、功耗和本钱呈指数级添加，迫临工程极限。”王兴军告知记者。
对此，研讨团队将目光投向了天然界最精妙的视觉体系——人眼。人眼并非在全视界都坚持最高分辩率，而是经过“外围视界+注视焦点”的高效协作机制，在有限能耗下完成了杰出的视觉感知。受此启示，团队考虑：能否使用相干激光雷达技能的高灵敏度优势，让体系也具有相似的“注视”才能，将名贵的勘探资源动态、集中地投入最要害的区域？
依据这一思路，研讨团队创造性提出“微并行”激光雷达新架构，并成功研发出原型体系。该架构的中心立异在于，曾经想看得更清，往往只能靠“添加通道数”来提高功能，此次团队用波长/频率的灵敏调度来“分配注意力”，让调频接连波激光雷达把“精力”用在最重要的当地。试验依据成果得出，该体系在部分感兴趣区域内完成了高达0.012°的角分辩率（相当于在百米间隔可分辩硬币直径标准的细节），并统筹了大视场掩盖与高精密成像需求。
“更重要的是，得益于相干勘探的高动态灵敏度，该研讨初次演示了依据集成光梳的实时并行4D成像体系。”王兴军说，这在某种程度上预示着，体系不仅能获取高精度的三维几许信息，还能使用多普勒效应直接解析方针的瞬时速度信息，真实的完成了时空四维数据的同步收集。这种对速度的直接感知才能，是传统激光雷达难以企及的。
研讨团队进一步展现了该激光雷达与可见光相机协同作业的才能。经过多模态交融，可为激光雷达点云“上色”，补足其难以获取的色彩等外观信息，然后生成更丰厚、更清晰的四维场景，极大提高机器对杂乱环境的了解与解说才能。
王兴军表明，该集成仿生架构具有优异的可扩展性和芯片级集成潜力，为研发小型化、低功耗、高功能感知模块供给了全新的体系级解决方案。它不仅为下一代智驾、智能机器人等前沿范畴供给了更强壮的“视觉”支撑，也为未来空六合一体化感知网络的建造奠定了重要的技能根底。
