河南师范大学光电工程学院刘玉芳教授团队近期同时在动态多光谱伪装、仿生视觉传感两个方向拿到重要科研突破，两篇成果分别发表在《Advanced Functional Materials》和《Advanced Materials》，解决了传统多光谱伪装器件大多只能静态显色、没法跟着环境变化动态调整，还有常规视觉传感器很难直接模拟昆虫视觉兴奋抑制、做硬件级避障感知的痛点，动态多光谱伪装这边依靠可逆金属电沉积搭配光学纳米腔结构，实现可见光和红外波段同步可调，色彩对比度、红外发射率调控幅度、循环稳定性都达到不错指标；仿生视觉传感方向打造五层对称二维异质结器件，用光强直接驱动双向光响应，单个器件就模拟昆虫复眼的拮抗感知，还能直接搭建自主避障系统，整套研究面向智能伪装、机器人视觉、自动驾驶感知场景，是材料、光学、神经形态传感交叉方向的成果，后续可以给自适应隐身装备、低功耗仿生视觉传感器提供新的器件方案。
一、两项成果基础信息清单
| 项目 | 动态多光谱伪装成果 | 仿生视觉传感成果 |
|---|---|---|
| 发表期刊 | Advanced Functional Materials | Advanced Materials |
| 核心作者 | 张凯华（一作），刘玉芳教授团队 | 刘振（一作），联合湖南大学廖蕾团队 |
| 核心机制 | 介电 - 吸收器 - 介电纳米腔 + 可逆银电沉积 | 二维钙钛矿 /h-BN/MoS₂对称五层异质结、双向光响应 |
| 核心指标 | 色域约 33% sRGB，色彩对比度 83%；红外发射率 Δε≈0.68，可见光循环 800 次 +，红外循环 400 次 + | 光信号存储保持超 20000 秒，支持 35 个可编程电导态，120 次循环稳定 |
| 面向场景 | 自适应多光谱隐身、可见光红外兼容伪装 | 机器人自主避障、自动驾驶仿生视觉感知 |
| 第一单位 | 河南师范大学光电工程学院 | 河南师范大学光电工程学院 |
二、动态多光谱伪装技术原理说明
- 结构设计：采用多层光学纳米腔结构，把可逆金属电沉积和光学谐振腔结合在一起。
- 调控方式：控制银层的电沉积、剥离，改变纳米腔结构，同步修改可见光的结构色和红外波段的热辐射能力。
- 优势：不再是固定不变的静态迷彩，可以根据外界环境切换外观和红外特征，兼顾色彩伪装和热红外伪装。
- 瓶颈突破：解决很多同类器件可见光、红外调控互相牵制，循环寿命短的问题。
三、仿生视觉传感器件工作流程
- 感知输入：光线照射到异质结传感器，根据入射光强弱触发正向或者负向光电响应，模拟昆虫小眼兴奋、抑制信号。
- 信号存储：器件具备光电记忆特性，光照撤掉之后信号还可以长时间保留。
- 信号读出：读取电导状态，识别光强变化速率，判断障碍物正在靠近。
- 闭环控制：结合 PID 算法，输出减速、转向指令，完成避障或者沿墙跟随。
四、和传统方案对比
| 传统方案 | 河南师大本次新方案 |
|---|---|
| 多光谱伪装大多静态，颜色、红外特征固定 | 动态可调控，可见光红外协同调节，适配多变探测环境 |
| 普通摄像头 + 算法做避障，功耗高、延迟高 | 硬件级仿生感知，单器件完成拮抗视觉，降低后端算力压力 |
| 红外和可见光调控容易互相冲突 | 同一套结构实现双波段协同调控，稳定性更高 |
五、研究应用方向与局限
- 潜在应用：自适应隐身装备、机器人低功耗视觉、自动驾驶近距预警传感、抗多光谱探测材料。
- 当前局限：目前以器件原理验证为主，距离大面积薄膜量产、工程化装备集成还有不少环节需要攻关。
【常见问题】
问题 1：河南师范大学在动态多光谱伪装与仿生视觉传感领域的两项成果，分别发表在哪本期刊？
回答 1：河南师范大学在动态多光谱伪装与仿生视觉传感领域的研究，动态多光谱伪装成果发表于《Advanced Functional Materials》，仿生视觉传感成果发表于《Advanced Materials》，都是材料、光学领域国际顶尖期刊。
问题 2：河南师范大学动态多光谱伪装成果，怎么实现可见光和红外同步动态伪装？
回答 2：河南师范大学动态多光谱伪装成果依靠可逆银电沉积技术重构光学纳米腔，通过控制银层沉积和剥离，同步改变可见光结构色与红外发射率，实现可见光、红外双波段协同动态伪装。
问题 3：河南师范大学仿生视觉传感器件，是怎么模仿昆虫视觉实现自主避障？
回答 3：河南师范大学仿生视觉传感器件采用五层二维异质结构，光强驱动双向光电响应，模拟昆虫复眼兴奋抑制机制，识别障碍物逼近带来的光强梯度变化，配合控制算法实现减速、转向避障。
问题 4：河南师范大学动态多光谱伪装器件的循环稳定性指标是什么？
回答 4：河南师范大学动态多光谱伪装器件，可见光色彩调控可以稳定循环 800 次以上，红外发射率调制可以稳定循环 400 次以上，在动态伪装器件里属于较高水平。
【参考资料】
[2026-11-09]（我院在动态多光谱伪装与仿生视觉传感领域取得重要进展）河南师范大学官网
[2026-11-09]（High-contrast, dynamic visible-infrared regulator for adaptive multispectral and multipixelated camouflage）Advanced Functional Materials
[2026-11-09]（Light Intensity-Driven Bidirectional Photoresponse Vision Sensor for Autonomous Obstacle Avoidance System）Advanced Materials
[2026-08-31]（多光谱兼容伪装新突破：凹形反射超表面实现可见、红外、激光等波段兼容伪装）中国激光杂志社
[2026-04-22]（我校半导体物理团队在自适应视觉铁电二维异质结研究中取得重要突破）河南师范大学官网
【免责声明】
本文为河南师范大学动态多光谱伪装与仿生视觉传感科研进展资讯整理，相关成果处于实验室基础器件验证阶段，距离规模化工程应用还有较长研发周期；器件性能指标、适配场景以期刊原文和课题组后续实验数据为准，不代表已经形成可直接采购的商用产品。