今天，機場和火車站的安檢經常要排隊👳🏻♀️🤚🏿，安保人員需要守在大型安檢機旁，對每個人進行細致檢查。而在未來，一個快捷簡便的場景可能會出現，大量戴著輕便紅外光學眼鏡的安保人員🛕，可以快速識別人群中的人臉信息👎🏻，完成智能化的安全檢查。這個夢幻般的場景的背後是意昂2工未來光學實驗室人工智能納米光子學中心顧敏院士團隊最新科研成果👩👩👧👧，他們在納米加工技術領域提出了全光推理全息納米結構研究方案🧎。3月3日✪🕧，高水平論文《CMOS集成納米打印高神經元密度近紅外推理感知器》刊發在《光：科學與應用》雜誌上🧚🏻♂️。
傳統人臉識別技術的升級版
通過人臉識別解鎖智能手機已是生活日常，然而大眾很少會了解這背後是一個耗時耗能的過程🏊🏽♂️：首先由傳感器收集人臉光學信息並將其發送到計算機中的神經網絡，視覺信息通過電子硬件轉化為電子信息後再顯示畫面信息🟥🧑🏻🎓，最後完成人臉識別🤦。
而顧敏團隊創新研究出一種緊湊型光學衍射神經網絡的新概念🧑🎨，這種光學衍射神經網絡可以進行全光推理並可與商用CMOS傳感器直接集成🙇🏼♂️。也就是說🎨🫃🏼，這一技術省略了傳統的由光到電的轉換過程🏂，讓光學信息處理直接在光域內完成。
如果將14億人的人臉識別信息存儲後🧏🏻♀️👩🏻🦼，打印在光芯片上貼在紅外眼鏡上，加上AI輔助訓練，安保人員就有了“火眼金睛”的能力⛹🏽。
采用超分辨3D納米加工技術，我們可以將AI光學器件直接集成到現有的成像傳感器中🕒，這相當於在成像傳感器上放置量身定製的⛹🏽🎋、針對特定任務的智能眼鏡🪆，可以在檢測到傳入的光學信息之前對這些信息進行處理。”顧敏院士介紹說。
令人驚嘆的超快速度
而這一成果背後的超快速度也讓人驚嘆不已。
“我們利用納米打印的可見光和近紅外波段的推理感知器的計算能力上限為400 ExaFLOPS（每秒浮動操作為1018 FLOPS），與毫米波📦、微波等波段運行的衍射設備和集成光子硬件相比，每秒運算數量增加3到5個數量級𓀙。”論文第一作者、團隊核心研究人員Elena Goi博士談道。
顧敏院士告訴記者，這種快速🖲、高效節能的功能性光電器件還可以應用於醫療影像、智能駕駛、藝術品鑒賞和衛星圖像處理等領域👩🏽🦳，與現有解決方案相比🚶，其占用空間更小，能耗更低、成本更低。
據介紹😄🐜，這項研究工作得到上海張江國家自主創新示範區專項發展資金重大項目資助⚠️。
來源🚶🏻♂️：上海科技報 記者🐙：吳苡婷
原文鏈接：http://www.shkjb.com/content.html?id=214908
