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螳螂的3D视觉能力将推动机器人视觉或其他自动化系统的进步

螳螂的3D视觉能力将推动机器人视觉或其他自动化系统的进步

      螳螂在捕食昆虫时依靠精确的定位。现在,科学家们已经确定了神经细胞,这些细胞可以帮助计算这些食肉动物外科手术式攻击所需的深度感知能力。
 
  6月28日发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的文章,除了提供有关昆虫视觉的线索外,这些细胞行为的原理还可能导致机器人视觉或其他自动化系统的进步。
 

 
  到目前为止,螳螂是已知的唯一能看到三维图像的昆虫。在这项新研究中,英国纽卡斯尔大学的神经学家罗尼·罗斯纳和他的同事们在一个小剧院里播放螳螂最喜欢的电影,电影中移动的磁盘模仿昆虫。螳螂的眼睛被不同颜色的滤光片覆盖,相当于戴了副微小的3d眼镜。
 
  当螳螂在看电影时,电极会监测视觉叶中的单个神经细胞的行为。在那里,研究人员发现了四种神经细胞,它们似乎有助于将每只眼睛的两种不同视角融合成一个完整的三维图像,而人类视觉细胞也利用这种技术来感知深度。
 

 
  一种叫做TAOpro神经元的细胞有三个精细的扇形束,接收传入的视觉信息。与其他三种细胞类型一样,当每只眼睛看到的物体不同时,即出现深度感知所需要的不匹配时,TAOpro神经元就会活跃起来。
 
  研究小组写道,不同类型的神经细胞的细节,以及它们如何接收、组合和发送视觉信息,表明这些昆虫的视觉可能比一些科学家想象的更为复杂。指导螳螂深度感知的原则可能对致力于改善机器视觉的研究人员有用,或许可以让人工系统更好地感知物体的深度。