乌贼是聪明、狡猾的生物，长期以来一直让科学家们着迷。它们是伪装大师、富有创造力的问题解决者，而且它们将情绪写在皮肤上。除此之外，它们还拥有外观酷炫的眼睛和不可思议的视力。凭借W形瞳孔、弯曲的视网膜以及能够响应光线的特殊细胞排列，它们拥有卓越的3D视觉、出色的对比度感知以及对偏振光的敏锐感知。这种视觉系统使这些生物能够在光照经常不均匀或不理想的水下环境中进行捕食。而对于一个希望创造能够在相同条件下进行观察和导航的机器人的国际机器人团队来说，他们正在向大自然寻求人造视觉的灵感。
在本周发表于Science Robotics的一项新研究中，该团队创建了一个受乌贼眼睛启发的仿生视觉设计。它可以帮助未来的机器人、自动驾驶汽车和无人机更好地看清世界。
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最适合它们的栖息地，这些眼睛启发了各种人造视觉系统。” 例如，成像系统已经模仿了具有全景视野的鱼眼、螳螂虾的广谱视觉以及鲎的360度视野。
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由于乌贼的感光器（将光转化为电信号的神经细胞）密集排列在一个带状区域并以特定方式堆叠，因此它们善于识别靠近的物体。这一特性还使它们能够过滤掉来自感兴趣物体上的偏振光，从而获得高视觉对比度。
同时，该团队制造的成像系统模仿了乌贼眼睛独特的结构和功能特征。它包含一个W形瞳孔，该瞳孔位于球形镜头的外部，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。该设备表面还包含一个柔性偏振器和一个圆柱形硅光电二极管阵列，可以将光子转换为电流。这些类型的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，我们开发了一种人造视觉系统，该系统能够在平衡不均匀的光线分布的同时实现高对比度和清晰度。”
在一系列小规模成像测试中，受乌贼启发的相机能够比普通相机更好地捕捉照片的细节，并且即使在光线 Harsh 或倾斜的情况下，也能相当准确地描绘出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相机难以克服的盲点，尽管他们承认他们原型中使用的一些材料可能难以工业化生产。此外，他们指出，“通过引入机械运动系统（如生物眼睛运动），在跟踪视线外物体方面仍有进一步改进的空间。”
