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NIMS 開發了一種離子人工視覺設備，能夠以類似于人類視覺的方式增加法師較暗和較亮區域之間的邊緣對比度。

這種對人類視錯覺的首次合成模仿是通過固體內的離子遷移和相互作用實現的。可以使用該設備開發能夠處理模擬信號的緊湊、節能的視覺傳感和圖像處理硬件系統。

離子人工視覺設備（中心），其中鋰離子遷移和相互作用，模仿人類視網膜神經元處理視覺信號的方式。輸入圖像（左）的處理導致產生邊緣對比度增加的輸出圖像（右）。（圖片：NIMS）

許多人工智能(AI) 系統開發人員最近對受人類感官機制啟發的各種傳感器和模擬信息處理系統的研究表現出極大的興趣。

大多數正在進行研究的人工智能系統都需要復雜的軟件/程序和復雜的電路配置，包括配備算術電路和存儲器的定制設計處理模塊。然而，這些系統的缺點在于它們很大并且消耗大量功率。

NIMS 研究團隊最近開發了一種離子人工視覺設備，該設備由一系列混合導體通道組成，這些通道以規則的間隔放置在固體電解質上。該設備模擬人類視網膜神經元（即光感受器、水平細胞和雙極細胞）通過響應輸入電壓脈沖（相當于來自光感受器的電信號）處理視覺信號的方式。這會導致固體電解質（相當于水平電池）內的離子遷移穿過混合導體通道，然后改變輸出通道電流（相當于雙極電池響應）。

通過采用這些步驟，該設備獨立于軟件，能夠處理輸入圖像信號并生成輸出圖像，其在較暗和較亮區域之間具有增加的邊緣對比度，其方式類似于人類視覺系統可以增加邊緣對比度的方式通過視覺側向抑制來區分不同顏色和形狀。

除了黑暗/光明之外，人眼還會產生與傾斜角度、大小、顏色和運動相關的各種視錯覺，并且這個過程被認為在不同物體的視覺識別中起著至關重要的作用。

此處描述的離子人工視覺設備可能會用于重現這些其他類型的視錯覺。參與的研究團隊希望通過將主體設備與其他組件（包括光感受器電路）集成來開發能夠執行人類視網膜功能的視覺傳感系統。

該項目由Tohru Tsuruoka（首席研究員，納米離子器件組（NDG），國際材料納米結構中心（MANA），NIMS），向萬（當時的博士后研究員，NDG，MANA，NIMS）組成的研究團隊進行這個項目的）和 Kazuya Terabe（組長，NDG、MANA、NIMS）。