深圳电子展
2025.10.28-30
深圳国际会展中心(宝安)

电子展|AI赋能仿生视觉技术突破:从昆虫复眼到超精密成像

上海理工大学超精密光学制造团队在仿生视觉领域取得重大突破。在中国工程院院士庄松林指导下,张大伟教授团队与美国杜克大学黄俊教授合作,利用人工智能赋能仿生成像系统,成功实现百万像素级高分辨全景成像,解决了狭小空间内特定目标的精准识别、三维定位与跟踪难题。相关成果以“虫眼看世界:AI赋能仿生视觉高分辨多任务成像”为题发表于《科学进展》(Science Advances)并成为封面论文。

 

电子展了解到,昆虫复眼的多单元阵列结构一直是仿生成像的重要灵感来源。传统仿生复眼虽能模拟其广角特性,但受限于三维结构复杂性与空间解析能力,成像质量长期停留在低分辨率的“马赛克”水平。此次研究突破性地设计出体积仅0.8立方厘米的微型仿生视觉系统,通过模拟节肢动物成百上千“子眼”的协同机制,实现了165°×360°全彩超大视野成像,像素分辨率提升至百万级,远超传统系统的模糊成像效果。

 

科研团队通过深度学习构建多级视觉处理模型,赋予系统“看清”与“看懂”的双重能力:一方面,利用算法对全景图像进行高清重构,消除传统复眼的图像畸变与分辨率不均问题;另一方面,开发多目标定位、识别及跟踪算法,使系统能在复杂场景中实时锁定特定目标,例如在医学内窥检测中精准识别病变组织,或在微型无人机导航中追踪动态障碍物。这种“硬件仿生+软件智能”的协同模式,突破了传统仿生成像“只看不解”的技术瓶颈。

 

电子展了解到,该成果不仅为仿生视觉领域提供了新范式,更在高端装备领域展现出广泛潜力。目前团队正优化复眼结构以适配不同场景需求,例如进一步缩小体积以集成至毫米级无人平台,或增强低光环境成像能力以用于工业管道内窥检测。未来,随着AI算法与微纳制造技术的深度融合,这类仿生视觉系统有望推动智能机器人、精准医疗、环境监测等领域的跨越式发展,实现从“被动成像”到“主动感知”的技术跃迁。

 

上海理工大学的此项研究,标志着中国在仿生光学与人工智能交叉领域已跻身国际前沿。通过跨学科合作与技术集成,科研团队正将昆虫视觉的生物智慧转化为解决现实问题的科技方案,为“智能感知+精准操作”的未来场景奠定关键技术基础。

 

文章来源:中国新闻网