比人脑反应更快！中国团队研发自动驾驶“超级眼睛”系统

机器反应速度与人类大脑的差距一直是自动驾驶技术面临的最大挑战之一。然而，最近一项由中国科学家参与研发的国际研究可能正在改变这一局面。

让我们先来看一个简单的数学问题：一辆以80公里时速行驶的自动驾驶汽车，如果检测到前方危险需要0.5秒才能做出反应，而人类驾驶员只需要0.15秒。这0.35秒的差距意味着车辆在停下前将额外行驶13米。在交通事故中，这13米往往是生与死的距离。

即便是先进处理器，在分析高清图像识别移动物体及其轨迹时，速度也远逊于人类。这种延迟引发了对机器人、无人机及自动驾驶车辆的安全性根本性担忧。

由北京航空航天大学、香港城市大学、英国剑桥大学等中外合作者组成的国际团队，从人类视觉机制中找到了突破口，现已开发出更快的反应系统。

北京航空航天大学副教授高硕表示：“我们的方法实现了400%的速度提升，在保持或提高精度的同时超越了人类水平。”关键在于，他们没有完全推翻现有的摄像系统，而是通过硬件插件的方式，让现有计算机视觉算法的运行速度提升了四倍。

研究团队观察到，当人类遭遇突发障碍物时，视觉系统会优先响应移动物体，而不是处理整个视野的所有信息，这种“选择性注意”机制成为了他们设计新系统的灵感来源。

该技术的核心是一个基于二维突触晶体管阵列的硬件系统，本质上是一种高灵敏度的“运动检测”芯片。这个芯片实现了“先滤波后处理”的动态机制，具备三大核心能力：首先，它能在100微秒内检测图像变化，这个速度远超人类感知；其次，它可以存储超过10000秒的运动信息；第三，它能够持续运行8000多个操作周期而不影响性能。

工作流程是这样的：捕捉到图像帧后，该芯片能忽略完整画面，仅记录关键变化并标记所有“移动物体”，随后将数据传递给标准视觉算法进行深度分析。论文指出，这个流程的速度比传统方法快十倍以上。

研究团队在自动驾驶、无人机导航和机械臂操作等多个场景中测试了该系统。结果显示，该硬件处理运动数据的速度是当前顶尖算法的四倍，在理想实验室条件下甚至超越了人类表现。

测试显示，该系统在驾驶中的危险识别能力提升213.5%，机械臂抓取物体能力提升了惊人的740.9%。

在实际路测中，系统效率虽略有下降，但仍优于现有自动驾驶系统。研究人员指出，约0.2秒的响应提升可使时速80公里的车辆制动距离缩短4.4米。

高教授强调：“交通事故中，这4米往往决定着碰撞是否发生，还是惊险躲过。”

在小型无人机领域，该系统至少将反应时间缩短三分之一，显著提升了续航能力和性能表现。对于需要快速反应的无人机应用，如快递配送、紧急救援等，这一进步具有重要意义。

高博士强调：“该项目必将推动与中国汽车及无人机企业的深度合作，我们期望为自动驾驶车辆配备这种硬件级反射系统，使其在应对突发路况时比人类反应更敏锐，从而从根本上提升无人系统的安全性。”