研究背景
从生物复眼中汲取灵感，拥有一系列生动多样视觉功能特征的人工视觉系统最近脱颖而出。然而，这些人工系统中的大多数都依赖于可转换的电子设备，这些电子设备受到全局变形的复杂性和受限几何形状的影响，以及光学和探测器单元之间潜在的不匹配。
创新点
香港科技大学Zhiyong Fan课题组展示了一种独特的针孔复眼，它将三维打印的蜂窝光学结构与半球形、全固态、高密度钙钛矿纳米线光电探测器阵列相结合。无透镜针孔结构可以设计和制造任意布局，以匹配底层图像传感器。光学模拟和成像结果相互匹配，证实了我们系统的关键特性和功能，包括超宽视场、精确的目标定位和运动跟踪功能。通过成功完成移动目标跟踪任务，作者进一步展示了我们独特的复眼在高级机器人视觉方面的潜力。
文章解析
图1A显示了PHCE的原理图，包括两个主要组件。在这种器件结构中，3D打印的针孔阵列用作无透镜光学通道，与钙钛矿纳米线成像仪对齐。如图1B所示，生长在半球形多孔氧化铝膜（PAM）内的钙钛矿纳米线用作感光器，而与金属线连接的残余铅（Pb）纳米线用作视觉信号传输通道。引入铟 （In） 以改善 Pb 和镓 （Ga） 之间的接触。在扫描电子显微镜（SEM）图像中可以观察到PAM内部的典型钙钛矿纳米线（间距，~500 nm;直径，~300 nm）（图1C），表明高密度的均匀排列。图1：针孔复眼（PHCE）相机和集成组件的示意图和图像。
作者构建了一种简约的光电探测器，其配置为In （1 μm）/Pb （1 μm）/MAPbI3 （4 μm）/1,1-双（二-4-甲苯基氨基）苯基环己烷（TAPC;10 nm）/氧化铟锡（ITO;150 nm），其中超薄TAPC作为典型的钝化层，钝化钙钛矿/ITO界面的表面缺陷。当照明功率密度降低到2.3 μW/cm2时，响应度可以达到2.9 A/W，验证了PNA光电探测器在昏暗环境中的出色灵敏度。
图2：钙钛矿纳米线光电探测器的光电性能。
图3（A） 由两个PHCE组成的双眼视觉系统的照片。（B） 双目视觉系统的工作原理。（C）计算移动点光源在三维空间中的空间位置和生成的运动路径。（D）无人机运动跟踪的工作原理。（E） 无人机上的PHCE照片。（F 到 H）光源和无人机在运动过程中的照片以及无人机PHCE拍摄的相应图像。插图图标表示前进方向。F、B、R 和 L 分别代表前、后、右和左。
图3：PHCE系统的目标定位和无人机运动跟踪。
读后感
作者受昆虫复眼系统的启发，我们设计并制造了一种独特的PHCE系统，该系统具有广阔的视场效应、精确的目标定位和动态运动跟踪能力。随着未来的进一步改进，包括小型化设备尺寸和增加 ommatidia 数量、成像分辨率和响应速度，此类设备可以在光电子和机器人技术中找到广泛的应用。