研究人员开发出两栖人工视觉系统

人工视觉系统被广泛应用于各个行业，例如自动驾驶、物体检测和智能摄像头。这些系统通常受到生物体的启发，但当前的人工视觉系统存在几个局限性。首先，它们通常不适合同时成像陆地和水下环境。它们通常也仅限于半球形视野（FOV）。

新型人工视觉系统

来自韩国和美国的研究人员团队旨在通过设计具有全向成像能力的新型人工视觉系统来克服这些局限性，该系统可在水下和陆地环境中工作。

该研究发表在《自然电子》杂志上。Nature Electronics。

韩国科学技术院的Young Min Song教授参与了这项工作。

“受生物启发的研究往往会带来以前不存在的新发展，这反过来又使我们能够更深入地了解自然，并确保开发出的成像设备在结构和功能上都是有效的，”宋教授说。

受自然启发

该团队从寄居蟹中汲取灵感，寄居蟹是一种具有两栖成像能力和360度视野的陆生蟹类。蟹类之所以具有这些特征，是因为其复眼的椭球形眼柄能够实现全景成像。它还具有平坦的角膜和分级折射率特征，能够实现两栖成像。

研究人员开发出一个具有分级折射率的平面微透镜阵列，并将其集成到柔性硅光电池阵列中。然后将其安装到球形结构上。

微透镜的分级折射率和平面被优化以帮助抵消环境变化带来的失焦效应。这一切听起来可能很复杂和混乱，但该团队表示可以将其视为使不同介质中的光线聚焦在同一位置。

测试系统

然后，该团队着手测试系统的能力。他们进行了光学模拟和成像演示，在空气和水中进行了两栖成像，通过将设备浸入水中一半来完成。系统产生的图像清晰，该团队能够证明该系统在空气和水中都具有300度水平和160度垂直的全景视野。球形安装的直径仅为2厘米，有助于使系统紧凑便携。

“我们的视觉系统可能为360°全向摄像机铺平道路，应用于虚拟或增强现实，或为自动驾驶车辆提供全天候视觉，”宋教授说。