上海科研團隊在仿生視覺領域獲重大突破
來源：科技日報微信公眾號 時間：2025-05-26 17:40
近日，上海理工大學超精密光學制造團隊在莊松林院士指導下，由張大偉教授領銜，聯合美國杜克大學團隊，在仿生視覺領域取得重大突破。5月22日，團隊最新研究成果“蟲眼看世界：AI賦能仿生視覺高分辨多任務成像”發表于國際知名期刊《科學進展》并榮登封面，為微觀世界觀測與高端儀器研發開辟全新路徑。
研究成果刊登《科學進展》，并被選為封面論文。受訪對象供圖
在自然界中，蜻蜓等節肢動物憑借復眼結構展現出超大視野與超快響應的視覺優勢，這為人類科技探索提供了重要啟示。科學家們之前已通過模仿昆蟲復眼的多單元陣列設計，開發出各類由微透鏡陣列和傳感器組成的成像系統，實現初步應用。然而，傳統仿生復眼成像系統因其復雜的三維結構、有限的空間解析能力，始終受困于“馬賽克式模糊成像”的技術瓶頸。
“不僅要讓仿生視覺系統‘看到’世界，還要讓它‘看清’‘看懂’這個大千世界。”張大偉教授團隊表示。此次研究團隊的創新突破，源于對節肢動物復眼的結構特點及信息處理方式的深度仿生。昆蟲通過成百上千個“子眼”協同工作，實現對復雜環境的即時響應。研究團隊模擬這一結構，設計出一套0.8立方厘米的仿生視覺系統，實現了百萬像素級的全彩超大視野（165°*360°）高清成像，更通過AI技術賦予系統“理解”能力。團隊通過深度學習構建了一套多級架構的視覺處理模型，能夠開展全景圖像高清重構、大視野中多目標定位、目標識別、多目標定位識別及三維跟蹤等復雜任務，讓“仿生視覺”真正具備了“看清”“看懂”的能力，從而徹底打破傳統技術局限。
研究成果示意圖。受訪對象供圖
莊松林院士表示，這項研究將仿生學與人工智能深度融合，是跨學科研究的典范。
目前，科研團隊正著手優化仿生復眼結構，重點探索該技術在微小無人平臺、內窺檢測儀器等高端裝備中的應用潛力。這一成果不僅推動AI賦能科學儀器的創制，更為醫療診斷、環境監測、智能安防等領域的技術革新提供了關鍵支撐，展現出從基礎研究到產業應用的強大轉化價值。（王春）
責任編輯：沈馨蕊
