研究人员开发两栖人工视觉系统

人工视觉系统在各行各业中广泛应用，例如自动驾驶汽车、物体检测和智能相机。这些系统通常受到生物有机体的启发，但目前的人工视觉面临一些限制。一方面，它们通常不适合对陆地和水下环境进行成像。它们通常也仅限于半球形视野。

新型人工视觉系统

来自韩国和美国的一组研究人员着手通过设计一种具有全向成像能力的新型人工视觉系统来克服这些限制，该系统可在水生和陆地环境中工作。

该研究发表在《自然电子学》杂志上。

韩国光州科技大学的宋英敏(Young Min Song)教授参与了这项工作。

“对仿生视觉的研究通常会带来以前不存在的新发展。这反过来又使人们能够更深入地了解自然，并确保开发的成像设备在结构和功能上都有效，”宋教授说。

灵感来自大自然

该团队从招潮蟹中汲取灵感，招潮蟹是一种具有两栖成像能力和360度视野的陆生蟹。螃蟹具有这些特征，这要归功于其复眼的椭圆形眼柄，可以进行全景成像。它还具有具有渐变折射率分布的平坦角膜，可实现两栖成像。

研究人员开发了一种视觉系统，该系统具有一系列具有渐变折射率分布的平面微透镜，该微透镜被集成到一个灵活的硅光电二极管阵列中。然后将其安装在球形结构上。

微透镜的渐变折射率和平面经过优化，有助于抵消外部环境变化带来的散焦效应。这听起来既复杂又令人困惑，但该团队表示，可以将其视为使光线在不同介质中传播以聚焦在同一点。

测试系统

然后，该团队开始测试系统的功能。他们在空气和水中进行了光学模拟和成像演示，并通过将设备半浸入水中进行了两栖成像。该系统生成的图像清晰，团队能够证明该系统在空气和水中都具有水平300度和垂直160度的全景视野。球形底座的直径仅为2厘米，有助于使系统紧凑便携。

“我们的视觉系统可以为360°全向摄像机在虚拟或增强现实或自动驾驶汽车的全天候视觉应用中铺平道路，”宋教授说。