報告時間：2025年5月13日（星期二）14:30
報告地點：科技樓236室
報 告 人：張需明 教授
工作單位：香港理工大學
舉辦單位：儀器科學與光電工程學院
報告簡介：
在自然界的演化史中，動物的視覺系統經歷了千百萬年的優化，形成了多樣化的眼睛結構。其中，高等動物發展出了單透鏡成像系統，而節肢動物則演化出了獨特的復眼結構。復眼由許多小眼組成，分布在曲面上，每個小眼都能獨立成像，提供了靜態和動態的視覺感知能力。蜻蜓的復眼尤其引人注目，每個復眼包含約1萬個小眼，成像速度是人眼的8倍。然而，自然界的復眼也存在局限，如空間分辨率較低和探測距離短。為了模擬并超越這一自然現象，科學家們投入了大量研究，致力于開發人工復眼。傳統的研究方法使用微透鏡陣列來模擬小眼的光收集功能，但在光線傳輸到圖像傳感器的過程中，保持光線的空間關系并避免互擾一直是一大挑戰。我們的研究團隊最近開發了一種新型人工復眼技術，通過光纖來模擬自然復眼中的小眼。這些光纖的一端分布在球面上以接收光線，另一端匯集在平面上，將圖像投射到平面型圖像傳感器上。目前，我們的設備集成了271根光纖，相當于271個小眼，接近樹皮甲蟲的小眼數量，但還遠少于蜻蜓。我們的人工復眼實現了180度的視場，超過了大多數節肢動物的視場范圍。在動態響應方面，達到了三萬赫茲，是蜻蜓速度的約100倍。它還能夠響應高達560萬度每秒的角速度運動，并能夠識別平移和旋轉動作，非常適合于捕捉高速運動物體的應用場景，如監控系統、無人機、自動駕駛汽車、機器人視覺以及虛擬現實等。
報告人簡介：
張需明博士目前擔任香港理工大學應用物理學系的正教授。他于1994年在中國科學技術大學精密機械系完成本科學業，并于1997年在上海光學精密機械研究所獲得碩士學位。2006年，張博士在新加坡南洋理工大學電子電氣工程學院取得博士學位，之后在馬里蘭大學（大學城分校）進行博士后研究工作。2009年，他作為助理教授加入香港理工大學，并逐步晉升為副教授和教授。張教授的研究領域涵蓋微流控芯片技術、微納光學、仿生結構、生化傳感器以及人工光合作用等。他的科研成果被國際期刊、報紙和網絡媒體所廣泛報道，并促成了三家科技創新公司的成立。
