乌贼拥有神奇的眼睛，因此机器人制造商纷纷效仿

乌贼是一种聪明狡猾的生物，长期以来一直让科学家着迷。它们是伪装大师，是解决问题的创造性专家，而且它们的感觉会表现在皮肤上。除此之外，它们的眼睛看起来很酷，视力也非常好。乌贼的瞳孔呈 W 形，视网膜呈弧形，细胞排列特殊，能够对光线作出反应，因此它们拥有出色的 3D 视觉、对比度感知能力强，对偏振光的敏感度也很高。这种视觉系统使这些生物能够在光线不均匀或不太理想的水下环境中捕猎。一支国际机器人专家团队希望制造出能够在相同条件下看东西和导航的机器，他们从大自然中寻找人工视觉的灵感。

在本周《科学机器人》杂志发表的一项新研究中，该团队创造了一种人工视觉设计，其灵感来自乌贼眼。它可以帮助未来的机器人、自动驾驶汽车和无人机更好地观察世界。

研究人员在论文中写道：“水生和两栖动物的眼睛已经进化到可以适应其栖息地的程度，这启发了各种人工视觉系统。”例如，成像系统模仿了全景鱼眼、螳螂虾的广谱视觉和招潮蟹眼睛的 360 度视野。

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由于乌贼的光感受器（接收光线并将其转化为电信号的神经细胞）聚集在一个带状区域，并以某种结构堆叠，因此它善于识别正在接近的物体。这一特性还使它们能够滤除从目标物体反射的偏振光，以获得较高的视觉对比度。

同时，该团队制作的成像系统模仿了乌贼眼独特的结构和功能特征。它包含一个 W 形瞳孔，该瞳孔附在球形透镜的外侧，中间夹着一个光圈。瞳孔的形状旨在减少视野之外的干扰光并平衡亮度水平。该设备还在表面包含一个柔性偏振器，以及一个圆柱形硅光电二极管阵列，可以将光子转换为电流。这类图像传感器通常将一个光电二极管与一个像素配对。

研究人员写道：“通过整合这些光学和电子元件，我们开发了一种人工视觉系统，可以平衡不均匀的光线分布，同时实现高对比度和敏锐度。”

在一系列小型成像测试中，这款受乌贼启发的相机能够比普通相机更好地捕捉照片上的细节，并且即使在光线刺眼或以一定角度照射的情况下，它也能够相当准确地翻译鱼等复杂物体的轮廓。

该团队指出，这种方法有望减少大多数现代汽车和机器人摄像头难以处理的盲点，但他们也承认，原型中使用的某些材料可能难以在工业层面制造。此外，他们还指出，“通过引入生物眼球运动等机械运动系统，在跟踪视线之外的物体方面仍有进一步改进的空间。”