新华网沈阳1月7日电 随着智能安防与预警系统等智能机器视觉技术的快速发展，复杂光照环境下对“低对比度目标”的精准识别，已成为当前亟待攻克的关键技术难题。例如，在探测雾霾中的车辆这类低对比度目标时，目标反射或发出的光信号强度与周围环境中的噪声光信号极为接近，传统光电探测器难以区分二者之间的微弱差异，导致目标信号被环境光噪声所淹没。

针对上述挑战，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心孙东明研究团队从人眼视觉适应机制中获得启发，研制出一种仿生可调灵敏度光电晶体管，为复杂光照条件下“低对比度目标”的高灵敏、抗噪声探测提供了新方案。相关成果近日发表在《光：科学与应用》期刊上。

人眼之所以能在从星光到阳光的极大亮度范围内清晰视物，并能敏锐捕捉低对比度细节，得益于其精妙的“双系统”与自适应调节机制。视锥细胞负责明亮环境下的高分辨率色彩视觉，视杆细胞则专精于暗光下的黑白感知，同时，视网膜上的感光蛋白还能根据环境光强动态调整灵敏度，确保大脑总能接收到最有效的视觉信号。

金属所研究团队巧妙地模拟了这一原理，在传统光电晶体管的结构中，创新性地引入了一个具有自适应响应特性的“栅极光敏窗口”。这个核心部件由经过特殊处理的二硫化钼材料构成，其导电性能会随着光照强度的变化而自动改变。

这就好比给探测器的“眼睛”安装了一个“智能光圈”。当外界光线整体发生变化时，这个“光圈”会自动调整，重新分配内部电压，从而精准放大目标所处方位的微弱光信号变化，同时有效抑制无关的背景强光或噪声。使用者可以通过调节工作电压，灵活设定这个“智能光圈”的高灵敏度响应区间。这意味着，器件可以像人眼一样“按需聚焦”，仅对感兴趣的、特定亮度范围内的微小变化产生强烈电信号响应。

实验数据表明，在探测“低对比度目标”时，这款仿生光电探测器的灵敏度比传统器件提升了超过一千倍。即使置身于强烈、杂乱的光照干扰下，它依然能清晰地“锁定”目标。这种仿生设计思路不仅解决了低对比度目标探测的难题，也为未来智能感知器件的发展提供了新方向。