核心观点 - 北京大学、香港城市大学、上海交通大学联合团队成功研制出一种具备仿生“凝视”成像能力的相干激光雷达芯片及四维成像演示系统 该系统通过创新的“微并行”架构 实现了机器视觉从“粗放扫描”到“精准感知”的转变 为自动驾驶、具身智能等领域的机器视觉提供了高分辨率、低功耗、高灵活性的解决方案[1][3] 技术突破与原理 - 研究受生物视觉机制启发 模仿人眼中央凹的注意力机制 提出“微并行”架构 按需调度激光雷达的光谱与通道资源 将“全局覆盖”和“局部高分辨”分开实现[1][2] - 系统采用可调谐外腔激光器与薄膜铌酸锂电光频梳协同工作 前者负责大范围视野扫描覆盖 后者在需要时并行生成多载波信号 为局部区域临时“加密采样”[2] - 该系统在预先选定的重点区域可实现约0.012度的角分辨率（以距离100米为例 可分辨硬币大小的物理间隔）[2] - 系统通过波长和频域资源调度实现分辨率扩展 摆脱了传统一味增加硬件来提升性能的路径[2] 系统性能与功能 - 系统不仅能捕捉三维几何信息 还能同步解析目标的运动速度、多普勒特征以及反射率信息 实现四维成像[2] - 系统可通过与可见光相机协同感知 将激光雷达的三维几何结构与相机的纹理颜色信息叠加到同一坐标系 使机器能同时看见形状和外观 提升在复杂动态环境中的识别与理解能力[3] - 该“可按需增强局部细节”的能力未来可封装为传感器模块 在尽量不增加体积与功耗的前提下提升关键区域的探测精度[3] 行业应用与前景 - 该技术旨在解决自动驾驶、具身智能和低空无人机等行业发展中机器视觉面临的“看得清、看得全、看得快”的挑战[1] - 传统激光雷达方案通过增加通道数和采样率来提升性能 但面临成本、功耗“天花板”以及调频连续波激光雷达对光源稳定性等指标要求苛刻的问题[2] - 该芯片化方案被评价为集成光子学领域的重要突破 为下一代自动驾驶、具身智能提供了高分辨率、低功耗、高灵活性的“眼睛”[3] - 未来 此类芯片化感知模块与相机、毫米波雷达等多模态传感器进一步融合 有望催生出拥有昆虫复眼视场和鹰眼精度的全能感官 以及更多仿生机器人新形态[3]