@ 2018.02.11 , 19:00

螳螂拥有独特的立体视觉

螳螂拥有独特的立体视觉
Credit: 锐景创意

人类的双眼视觉略有差异。在演化过程中,我们的大脑能够将两幅图像结合成一幅图像。此外,我们能够根据两幅图像之间的细节差异,判断距离、深度等。因此,我们拥有“立体视觉”。除人类外,许多动物也拥有立体视觉,如猫、骡、蟾蜍、螳螂等。

螳螂是唯一具有立体视觉的昆虫。不仅如此,纽卡斯尔大学的研究人员最近还发现,这是一种全新类型的立体视觉,它独属于螳螂。

为探究螳螂的立体视觉,研究人员设计了一款特殊的迷你3D眼镜,并用蜂蜡粘在螳螂的脑袋上。接下来,他们为螳螂播放了3D电影。影片中,美味的猎物盘旋在螳螂面前。幻象非常逼真,以至于螳螂试图用爪子捕捉猎物。影片内容既包括简单的小虫子,也包括复杂的点阵图形——通常,医生用这些点阵图形来探究人类的立体视觉。

就静止图像而言,人类的立体视觉非常棒,因为我们能够协调双眼产生的两幅图像的细节。然而,螳螂只攻击动态的猎物,因此它们的立体视觉机制不同于人类。研究人员通过多次试验发现,螳螂根本不关心图像的细节,只关注图像产生变化的地方,例如在背景中移动的猎物。

螳螂的立体视觉非常厉害。即使两只眼睛产生完全不同的图像,它们依然能够识别出发生变化的地方。这是一种全新类型的立体视觉,它以变化为基础,而非静态图像。螳螂之所以演化出这种立体视觉机制,可能是为了回答这样一个问题:在恰当距离内,有没有供我捕捉的猎物?

这种机制可应用于机器人。如今,机器人的立体视觉机制类似于人类。这种机制虽好,但存在一个主要缺点:人类的立体视觉机制需要计算机进行大量处理。如果下一代机器人能够运用螳螂的立体视觉算法——基于变化、而非静态图像,就可以节约大量处理能力。这样一来,机器人可以缩小体积、节省耗电量。

本文译自 zmescience,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
原作者:TIBI PUIU


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