报告时间：2025年5月13日（星期二）14:30

报告地点：科技楼236室

报 告 人：张需明 教授

工作单位：香港理工大学

举办单位：仪器科学与光电工程学院

报告简介：

在自然界的演化史中，动物的视觉系统经历了千百万年的优化，形成了多样化的眼睛结构。其中，高等动物发展出了单透镜成像系统，而节肢动物则演化出了独特的复眼结构。复眼由许多小眼组成，分布在曲面上，每个小眼都能独立成像，提供了静态和动态的视觉感知能力。蜻蜓的复眼尤其引人注目，每个复眼包含约1万个小眼，成像速度是人眼的8倍。然而，自然界的复眼也存在局限，如空间分辨率较低和探测距离短。为了模拟并超越这一自然现象，科学家们投入了大量研究，致力于开发人工复眼。传统的研究方法使用微透镜阵列来模拟小眼的光收集功能，但在光线传输到图像传感器的过程中，保持光线的空间关系并避免互扰一直是一大挑战。我们的研究团队最近开发了一种新型人工复眼技术，通过光纤来模拟自然复眼中的小眼。这些光纤的一端分布在球面上以接收光线，另一端汇集在平面上，将图像投射到平面型图像传感器上。目前，我们的设备集成了271根光纤，相当于271个小眼，接近树皮甲虫的小眼数量，但还远少于蜻蜓。我们的人工复眼实现了180度的视场，超过了大多数节肢动物的视场范围。在动态响应方面，达到了三万赫兹，是蜻蜓速度的约100倍。它还能够响应高达560万度每秒的角速度运动，并能够识别平移和旋转动作，非常适合于捕捉高速运动物体的应用场景，如监控系统、无人机、自动驾驶汽车、机器人视觉以及虚拟现实等。

报告人简介：

张需明博士目前担任香港理工大学应用物理学系的正教授。他于1994年在中国科学技术大学精密机械系完成本科学业，并于1997年在上海光学精密机械研究所获得硕士学位。2006年，张博士在新加坡南洋理工大学电子电气工程学院取得博士学位，之后在马里兰大学（大学城分校）进行博士后研究工作。2009年，他作为助理教授加入香港理工大学，并逐步晋升为副教授和教授。张教授的研究领域涵盖微流控芯片技术、微纳光学、仿生结构、生化传感器以及人工光合作用等。他的科研成果被国际期刊、报纸和网络媒体所广泛报道，并促成了三家科技创新公司的成立。