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湖北大学科研团队在感内计算火焰智能监测领域取得新进展
来源:县域经济网 2026-02-13 17:36:00 作者: 余惠玲 编辑:张亚楠 责任编辑:刘炎炎

记者从湖北省科技厅获悉,近日,湖北大学集成电路学院王浩、韩伟、沈谅平、马国坤、万厚钊等组成的创新团队在感存算一体火焰智能监测研究领域取得新进展,并发表于国际顶级期刊《Nano-Micro Letters》。

新一代消防安全系统需要对火焰进行精确的检测和运动识别,感存算一体技术成为火焰检测的前沿新兴技术。然而,在日盲紫外波段,基于人工视觉系统的硬件受到了探测器检测能力较弱的限制。鉴于此,王浩教授团队历时5年,通过多学科协同攻关,创制出Ga2O3/In2Se3铁电-光电异质结探测器(Fe-OES)阵列(5×5像素)。Fe-OES 阵列可以直接感知火焰运动,并模拟昆虫视觉系统中的梯度神经元。结合自研的氧化铌忆阻器LIF神经元硬件,火焰紫外信号能够得到有效放大。

采用255nm日盲紫外光模拟极其微弱的火焰,在持续的光脉冲刺激下,Fe-OES表现出多级响应,并能够在终端有效地编码时间信息,实现潜在的火焰运动识别。受视觉系统启发,外部光刺激产生光生载流子的过程被用于模拟视网膜的光电导过程,进而通过模拟神经元突触来评估火焰传播趋势。

研究成功完成了三项火焰识别任务:通过终端和云端警报实现对所有时间段火焰的高效监测;使用轻量级卷积神经网络实现火焰运动识别;通过光敏人工神经系统实现火焰早期极弱紫外光探测。该研究还展示了一种基于Fe-OES器件的光敏人工神经系统,系统通过神经元感知机制有效地探测火焰燃烧早期极其微弱的紫外光线,识别准确率达到了90.51%。(记者 余惠玲 通讯员 姜胜来)

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