在日常生活中，不少科技产品均采用成像系统，例如相机和闭路电视。然而，其背后复杂的电路设计需要大量存储空间，且耗能高。应用物理学系柴扬博士率领的研究团队受人类视网膜功能所启发，研发出一种模仿人类视网膜图像传感、记忆和前期处理功能的光电器件设备，其识别图像的准确度和效率均超越现有的人工视觉系统。相关的研究论文最近刊载於国际权威期刊《自然―纳米技术》。

人类处理视觉信息的方法

当光线经过人类的角膜和晶状体并聚焦在视网膜上，视网膜中的感觉神经元・会直接对光信息作出反应，进行第一阶段的图像处理。之后，已被处理的信息通过视觉神经，传递到大脑的视觉皮层进行更复杂的信息处理。

人工视觉系统的局限

现有的人工视觉系统主要包括一些感光器（将视觉信息转为数码图像）、一个记忆组件（以存储信息），以及一个处理信息的组件。这些组件无法像人类视网膜般直接对光信息作出反应，必须利用图像传感器将光学信息转换为电子信息作进一步处理。这种复杂的电路设计会产生大量多余的数据，占用很多存储空间，而且耗能极高。

崭新的「光控阻变存储器」

研究团队按 「钯 / 氧化钼 / 氧化铟锡」(palladium / molybdenum-oxide / indium tin oxide)两端器件结构，设计出一种「光控阻变存储器 」（ORRAM）。它可以直接感应光学信息（紫外线），并有效地结合感应、存储和处理三项功能。实验证明， ORRAM 可以模仿人类视网膜的功能，进行第一阶段图像处理，包括加强图像的反差对比度和减少噪杂信息等。

团队将经由 ORRAM 处理后的图像，再传输到人工神经网络，进行图像训练和识别测试，结果显示，其识别效率（包括处理速度和耗能）与未经 ORRAM 处理的图像相比，大大提升了百分之四十一点五。

未来用途

实验结果显示ORRAM 能简化人工视觉系统的电路，以及快速处理大量视觉信息，因此在仿神经形态的人工视觉系统中极具潜力。由於ORRAM所需的处理和储存硬件及能量大幅减少，这项发明将为边缘运算和物联网的发展开拓新领域。