昆蟲以超大的視野、超快的響應(yīng)感知微觀世界。這種令人驚嘆的視覺系統(tǒng)，為人類的科技探索打開了新思路?？茖W(xué)家們之前已通過模仿昆蟲復(fù)眼的多單元陣列設(shè)計(jì)，開發(fā)出各類由微透鏡陣列和傳感器組成的仿生復(fù)眼成像系統(tǒng)。然而，因其復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)、有限的空間解析能力，該系統(tǒng)仍僅能以模糊的馬賽克圖像形式呈現(xiàn)出微觀世界。
近日，由莊松林院士指導(dǎo)、張大偉教授領(lǐng)銜的上海理工大學(xué)超精密光學(xué)制造團(tuán)隊(duì)戴博教授及同事，指導(dǎo)博士生龍嚴(yán)與美國(guó)杜克大學(xué)Tony Jun Huang教授課題組合作，提出利用AI賦能仿生成像系統(tǒng)，展示了百萬(wàn)像素的高分辨全景成像，實(shí)現(xiàn)了狹小空間中對(duì)特定目標(biāo)準(zhǔn)確識(shí)別、精準(zhǔn)三維定位及三維跟蹤。相關(guān)研究成果以《蟲眼看世界：AI賦能仿生視覺高分辨多任務(wù)成像》為題發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》期刊上，并被選為封面論文。
“不僅要讓仿生視覺系統(tǒng)‘看到’世界，還要讓它‘看清’‘看懂’這個(gè)大千世界?！睆埓髠F(tuán)隊(duì)介紹，這套仿生視覺系統(tǒng)的靈感來源于節(jié)肢動(dòng)物復(fù)眼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及信息處理方式。昆蟲通過成百上千個(gè)“子眼”協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜環(huán)境的即時(shí)響應(yīng)。團(tuán)隊(duì)模擬這一結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出一套0.8立方米厘米的仿生視覺系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了百萬(wàn)像素級(jí)的全彩超大視野（165°×360°）高清成像。在此基礎(chǔ)上，科研人員以AI賦能，通過深度學(xué)習(xí)構(gòu)建了一套多級(jí)架構(gòu)的視覺處理模型，能夠開展全景圖像高清重構(gòu)、大視野中多目標(biāo)定位、目標(biāo)識(shí)別、目標(biāo)跟蹤的多項(xiàng)復(fù)雜任務(wù)，讓“仿生視覺”真正具備了“看清”“看懂”的能力。
據(jù)悉，科研團(tuán)隊(duì)正計(jì)劃進(jìn)一步優(yōu)化仿生復(fù)眼結(jié)構(gòu)，并深入挖掘仿生視覺技術(shù)在微小無人平臺(tái)、內(nèi)窺檢測(cè)儀器等高端儀器及裝備中的應(yīng)用潛力，助力AI賦能的科學(xué)儀器創(chuàng)制。
來源：人民日?qǐng)?bào)
原文鏈接：https://www.peopleapp.com/column/30049160177-500006276504
