聚焦中国:科学家开发具有 AI 功能的昆虫视觉系统
快速阅读: 《新华社》消息,近日,上海理工与美国杜克大学合作,在仿生视觉领域取得突破,相关论文发表于《科学进展》。受昆虫复眼启发,团队研发出紧凑型高分辨率仿生视觉系统,并结合深度学习实现多种视觉任务。这一成果推动了人工智能科学仪器的发展,具有广泛应用前景。
北京时间5月25日,新华社报道,近期,研究人员在仿生视觉领域取得突破性创新,为微观观测和高端仪器开发开辟了新的路径。这项由上海理工大学与美国杜克大学合作的研究于周四发表在《科学进展》杂志上。
受昆虫复眼的启发,科学家们此前已利用微透镜阵列和传感器开发出各种成像系统,并实现了初步应用。然而,传统的仿生复眼系统长期以来一直受到模糊成像的困扰,这主要由于其复杂的三维结构以及受限的空间分辨率。“我们不仅希望仿生视觉系统观察世界,还要让它清晰观察并理解世界。”上海理工大学教授、研究团队负责人张大伟说。
这项突破性的创新源于对节肢动物复眼结构特征和信息处理机制的深入仿生研究。昆虫依靠成百上千个小视觉单元协同工作,以此为灵感,该团队开发了一种紧凑型0.8立方厘米的仿生视觉系统,能够达到百万像素级别、全彩、超广角(165°×360°)的高分辨率成像。通过深度学习,团队构建了一个多层次的视觉处理模型,可完成高清全景图像重建、宽场多目标定位、物体识别、多目标跟踪和三维跟踪等任务。这一进展让仿生视觉真正实现了“清晰观察并理解”,克服了传统技术的限制。
中国工程院院士庄松林表示,这项研究体现了跨学科创新,将仿生学与人工智能相结合。团队目前正优化仿生复眼结构,重点用于微型无人平台、内窥镜检测仪器等高端设备。这一成果不仅推动了人工智能驱动的科学仪器发展,还展示了从基础研究到实际应用的巨大潜力,支持了医疗诊断、环境监测和智能安全等领域的发展。
这项研究的突破性进展标志着仿生视觉技术进入了全新的时代,为未来科技的应用奠定了坚实的基础。
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