視覺芯片是一種由圖像傳感器陣列和陣列型并行信息處理器構成的半導體集成化片上系統芯片。它克服了現有視覺圖像系統中的串行數據傳輸和串行信息處理速度限制瓶頸，可以在片上實現最高速度達到每秒一千幀以上的高速圖像獲取和智能化視覺信息處理，在高速運動目標的實時追蹤、機器視覺、虛擬現實、快速圖像識別、智能交通及各類智能化玩具等領域具有廣泛的應用前景。
2008年，中科院半導體研究所超晶格國家重點實驗室開發成功了像素和處理單元一體化的可編程視覺芯片（Journal of Solid-State Circuits（JSSC）,1470(2008)），芯片具備全像素并行視覺信息處理功能，能夠完成基于數學形態學方法的低級和中級視覺圖像處理，可實現高速目標跟蹤和圖像特征提取。
在國家自然科學基金委、科技部和中科院的支持下，近兩年，半導體所吳南健研究員、博士生張萬成和付秋喻繼續深入開展研究，研制成功了新型視覺芯片。該芯片具有圖像傳感器像素陣列和處理單元陣列電路分離的架構特點，集成了三種并行度不同的處理器:兩維處理單元陣列、一維行并行處理器陣列和嵌入式微處理器，分別實現初級、中級和高級圖像處理功能。成功解決了圖像分辨率、處理功能、處理速度和芯片面積之間相互制約的矛盾，在片上實現了高速圖像識別等復雜的高級圖像處理功能，為視覺芯片今后在高速目標追蹤、機器人視覺和快速圖像識別等領域的應用奠定了良好的基礎。
該項研究成果發表在最新出版的固態電路國際學術期刊IEEE Journal of Solid-State Circuits(JSSC), VOL.46, NO.9, 2132-2147(2011)。
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