Trong nghiên cứu mới nhất của mình, các nhà khoa học từ Trung Quốc đã phát triển cảm biến thị giác sinh học với khả năng điều chỉnh ánh sáng cực nhanh. Cảm biến này có thể thích ứng với sự thay đổi giữa ánh sáng tối và sáng trong vòng 40 giây, nhanh hơn rất nhiều so với thời gian cần thiết để mắt người thích nghi (từ 2 đến 30 phút).
Cảm biến này được tạo ra nhờ sự kết hợp giữa công nghệ chấm lượng tử các tinh thể nano bán dẫn, có khả năng chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu điện và thích nghi nhanh chóng với những thay đổi ánh sáng cực đoan. Sự phát triển này không chỉ giúp tăng độ chính xác trong việc nhận diện vật thể, mà còn giúp cải thiện khả năng tạo hình ảnh trong các điều kiện ánh sáng khó khăn.
Ứng dụng trong các công nghệ mới
Theo nhóm nghiên cứu, cảm biến này có tiềm năng rất lớn trong các ứng dụng trí tuệ nhân tạo, chẳng hạn như trong các hệ thống lái xe tự động và robot sinh học. Nhờ khả năng thích nghi nhanh chóng với các điều kiện ánh sáng thay đổi, cảm biến này có thể khắc phục những hạn chế mà các hệ thống thị giác máy móc truyền thống đang gặp phải, bao gồm việc xử lý dữ liệu dư thừa và tiêu thụ nhiều năng lượng.
Ngoài ra, các công nghệ này cũng có thể ứng dụng trong các thiết bị điện tử và công nghệ hỗ trợ người khi tham gia giao thông, cũng như trong các hệ thống nhận diện hình ảnh phức tạp hơn.
Cảm biến thị giác sinh học hoạt động như mắt người
Cảm biến này được thiết kế với hành vi tự thích ứng giống như cơ chế thị giác của con người. Cảm biến có thể "ghi nhớ" các điều kiện ánh sáng đã thay đổi để dễ dàng thích nghi lần sau. Cơ chế này tương tự như cách mắt người thích nghi với ánh sáng mạnh và yếu: khi tiếp xúc với ánh sáng mạnh, các tế bào que trong mắt sẽ giảm nhạy cảm, và tế bào nón sẽ thay thế chúng. Sau khi ánh sáng yếu trở lại, các tế bào que sẽ phục hồi và giúp mắt thích nghi.
Một điểm đáng chú ý là cảm biến này không chỉ cải thiện độ chính xác trong nhận diện hình ảnh, mà còn giúp giảm tải cho quá trình xử lý, tiết kiệm năng lượng so với các hệ thống thị giác máy truyền thống. Nhờ đó, cảm biến này có thể phục vụ trong những môi trường yêu cầu xử lý nhanh và tiết kiệm năng lượng, chẳng hạn như trong các hệ thống máy móc hoặc thiết bị di động.
Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng công nghệ chấm lượng tử đang mang lại những tiến bộ vượt bậc trong việc phát triển các cảm biến thị giác có khả năng thích nghi nhanh hơn và hiệu quả hơn với ánh sáng. Việc ứng dụng công nghệ này không chỉ làm tăng hiệu suất trong các lĩnh vực công nghệ hiện tại mà còn mở ra tiềm năng lớn trong các ngành như trí tuệ nhân tạo, lái xe tự động và robot sinh học.
Cảm biến thị giác mới này hứa hẹn sẽ là một bước tiến quan trọng trong việc phát triển các hệ thống nhận diện hình ảnh thông minh hơn, đáp ứng được những thách thức trong các điều kiện ánh sáng khắc nghiệt.
