【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于神經形態視覺傳感器相關，更具體地，涉及一種鷹眼仿生動態視覺傳感器及其制備方法與應用。
技術介紹
1、在以智能化、信息化為特征的科技革命時代，運動檢測與識別(mdr)技術在自動駕駛、安防監控、智慧交通、軍事防御、工業檢測等領域的應用日益重要。這些應用場景中，運動檢測與識別技術的實現依賴于高效的圖像傳感技術。
2、然而，圖像傳感器在捕捉高速運動物體時常常會出現拖影和模糊現象，影響圖像質量，進而影響后續的處理效果。在視頻處理中，動態場景下的圖像質量也是一個關鍵問題。少量的噪聲和拖影現象就會顯著影響視頻的清晰度和后續處理的效果。
3、此外，目前常見的運動檢測器主要基于互補金屬氧化物半導體(cmos)圖像傳感器構建的圖像傳感平臺和配套的計算硬件模塊及相應的算法來實現。將來自廣泛分布的圖像傳感器的大量數據轉換為數字形式以進行數據傳輸和存儲也會導致時間和電力的浪費。
4、復雜場景下的運動檢測在生物視覺領域卻是簡單易行的，目前已經出現一些靈感來自人類、鳥類及昆蟲視覺的圖像傳感器，然而它們大多僅模仿視覺光學結構，對生物視覺處理特性的仿生仍然很少。同時，過去的工作尚未較好地將寬帶頻譜檢測和仿生圖像處理功能集成到單個設備中，以實現圖像降噪預處理后的高精度運動檢測與識別(mdr)。
技術實現思路
1、針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本專利技術提供了一種鷹眼仿生動態視覺傳感器及其制備方法與應用，其旨在解決現有技術未較好的將寬帶頻譜檢測和仿生圖像處理功能進行
2、為實現上述目的，按照本專利技術的一個方面，提供了一種鷹眼仿生動態視覺傳感器，所述視覺傳感器包括自下而上設置的介電層襯底、功能層及由底層電極、絕緣層及頂層電極組成的交叉陣列結構；其中，所述功能層是由貴金屬納米顆粒和二維金屬硫族化合物形成的核殼異質結結構。
3、進一步地，所述貴金屬納米顆粒的材料為au、ag或者pt。
4、進一步地，所述貴金屬納米顆粒的粒徑為5nm-50nm。
5、進一步地，二維金屬硫族化合物為二維金屬硫化合物、二維金屬硒化合物或二維金屬碲化合物或鈣鈦礦材料。
6、進一步地，所述貴金屬納米顆粒為au納米球，二維金屬硫族化合物為mos2。
7、進一步地，所述介電層襯底的材料為sio2，hfo2或者al2o3。
8、本專利技術還提供了一種鷹眼仿生動態視覺傳感器的制備方法，所述制備方法用于制備如上所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器，其包括以下步驟：
9、(1)在硅晶圓片上沉積介電層襯底；
10、(2)在介電層襯底表面蒸鍍貴金屬納米薄膜并退火形成納米顆粒；
11、(3)通過化學氣相沉積法在納米顆粒表面生長二維金屬硫族化合物功能材料，形成核殼異質結結構；
12、(4)在功能材料層上熱蒸鍍底層電極；
13、(5)在底層電極與頂層電極的交叉點處沉積絕緣層；
14、(6)在絕緣層上熱蒸鍍頂層電極，以得到鷹眼仿生動態視覺傳感器。
15、進一步地，退火溫度為400℃-700℃，退火時間為5分鐘-15分鐘。
16、進一步地，步驟(3)中，通過化學氣相沉積法將退火得到的au納米顆粒作為種子誘導mos2生長并獲得au@mos2異質結薄膜，cvd中鉬源可選用moo2，硫源選用s粉，cvd反應使用單溫區或多溫區管式爐，設置鉬源所在溫區溫度為630℃-750℃，設置硫源所在溫區溫度為120℃-300℃，管式爐升溫速度設置為15℃/min-25℃/min，設置反應時間為4min-10min，可獲得均勻連續面陣au@mos2異質結結構。
17、本專利技術還提供了一種如上所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器在自動駕駛、安防監控、智慧交通、軍事防御、工業檢測中的應用。
18、總體而言，通過本專利技術所構思的以上技術方案與現有技術相比，本專利技術提供的鷹眼仿生動態視覺傳感器及其制備方法與應用主要具有以下有益效果：
19、1.將二維材料包覆在貴金屬納米顆粒表面，形成核殼異質結結構，得到的所述核殼異質結結構在器件上構建了貴金屬納米顆粒局域表面等離子共振效應激勵及界面缺陷引起的電子捕獲與緩釋現象，傳感器能夠實現仿鷹眼動態視覺功能，且使得視覺傳感器在實現圖像光學傳感功能的同時因獨特的電子突觸功能得以對圖像信息進行仿鷹眼動態視覺處理，實現了傳感和預處理功能的集成。
20、2.本專利技術所提供的視覺傳感器通過模擬生物視覺系統，采用局域光柵效應，顯著降低了噪聲對圖像質量的影響，提升了視頻圖像的清晰度和穩定性；通過硬件級的動態跟蹤處理，視覺傳感器在各種復雜環境下都能保持高質量的成像效果。
21、3.相比傳統的基于cmos圖像傳感器和配套計算硬件的解決方案，本專利技術通過集成仿生圖像處理功能，減少了大量數據傳輸和存儲的需求，降低了系統的功耗和硬件復雜度，適合功率受限的應用場景；特別是在物聯網設備和移動設備中，這種低功耗和高效能的設計具有顯著的優勢，延長了設備的使用壽命，并降低了維護成本。
22、4.本專利技術采用貴金屬和二維材料的核殼異質結結構，結合人工電子突觸技術實現了對動態目標的精準跟蹤，顯著提升了視覺傳感器在復雜環境中的運動檢測與識別性能；傳統的圖像傳感系統在處理高速運動目標時往往難以維持高精度，而本專利技術通過模擬生物視覺系統的動態響應機制，能夠快速適應變化的場景，確保目標跟蹤的連續性和準確性。
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1.一種鷹眼仿生動態視覺傳感器，其特征在于：
2.如權利要求1所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器，其特征在于：所述貴金屬納米顆粒的材料為Au、Ag或者Pt。
3.如權利要求2所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器，其特征在于：所述貴金屬納米顆粒的粒徑為5nm-50nm。
4.如權利要求2所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器，其特征在于：二維金屬硫族化合物為二維金屬硫化合物、二維金屬硒化合物或二維金屬碲化合物或鈣鈦礦材料。
5.如權利要求4所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器，其特征在于：所述貴金屬納米顆粒為Au納米球，二維金屬硫族化合物為MoS2。
6.如權利要求1-5任一項所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器，其特征在于：所述介電層襯底的材料為SiO2，HfO2或者Al2O3。
7.一種鷹眼仿生動態視覺傳感器的制備方法，其特征在于，所述制備方法用于制備權利要求1-6任一項所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器，其包括以下步驟：
8.如權利要求7所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器的制備方法，其特征在于：退火溫度為400℃-700℃，退火時間為5分鐘-1
9.如權利要求7所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，通過化學氣相沉積法將退火得到的Au納米顆粒作為種子誘導MoS2生長并獲得Au@MoS2異質結薄膜，CVD中鉬源可選用MoO2，硫源選用S粉，CVD反應使用單溫區或多溫區管式爐，設置鉬源所在溫區溫度為630℃-750℃，設置硫源所在溫區溫度為120℃-300℃，管式爐升溫速度設置為15℃/min-25℃/min，設置反應時間為4min-10min，可獲得均勻連續面陣Au@MoS2異質結結構。
10.一種權利要求1-6任一項所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器在自動駕駛、安防監控、智慧交通、軍事防御、工業檢測中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種鷹眼仿生動態視覺傳感器，其特征在于：
2.如權利要求1所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器，其特征在于：所述貴金屬納米顆粒的材料為au、ag或者pt。
3.如權利要求2所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器，其特征在于：所述貴金屬納米顆粒的粒徑為5nm-50nm。
4.如權利要求2所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器，其特征在于：二維金屬硫族化合物為二維金屬硫化合物、二維金屬硒化合物或二維金屬碲化合物或鈣鈦礦材料。
5.如權利要求4所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器，其特征在于：所述貴金屬納米顆粒為au納米球，二維金屬硫族化合物為mos2。
6.如權利要求1-5任一項所述的鷹眼仿生動態視覺傳感器，其特征在于：所述介電層襯底的材料為sio2，hfo2或者al2o3。
7.一種鷹眼仿生動態視覺傳感器的制備方法，其特征在于，所述制備方法用于制備權利要求1-6任...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李淵，霍高航，劉盛洪，翟天佑，
申請(專利權)人：華中科技大學，
類型：發明
國別省市：
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