複眼

複眼

複眼是一種由不定數量的單眼組成的視覺器官,主要在昆蟲及甲殼類等節肢動物的身上出現,同樣結構的器官亦有在雙殼綱身上出現。複眼中的小眼面一般呈六角形。小眼面的數目、大小和形狀在各種昆蟲中變異很大,雄性介殼蟲的複眼僅由數個圓形小眼組成。在仿生學,目前多套用在自動目標識別(ATR)技術中。眼視覺所看到的影像其實是由眾多單眼所提供的訊息組成,而單眼並無法有效的成像,只能偵測光源的有無。所以真實的複眼視覺其實是比較接近透過毛玻璃看馬賽克拼貼的畫面,其解像能力是很差很模糊的。

基本信息

生物界的複眼

複眼複眼

1、複眼(Compound eye)是相對於單眼而言的,是昆蟲的主要視覺器官,通常在昆蟲的頭部占有突出的位置。多數昆蟲的複眼呈圓形、卵圓形或腎形。它由多數小眼組成。每個小眼都有角膜、晶椎、色素細胞、視網膜細胞、視桿等結構,是一個獨立的感光單位。軸突從視網膜細胞向後伸出,穿過基膜匯合成視神經。一些節肢動物的複眼中含有色素細胞,光線強時色素細胞延伸,只有直射的光線可以射到視桿,為視神經所感受,斜射的光線被色素細胞吸收,不能被視神經感受。這樣每個小眼只能形成一個像點,眾多小眼形成的像點拼合成一幅圖像。光線弱時,色素細胞收縮,這樣通過每個

小眼射入的光線,除直射的光線到達視桿,光線還可通過折射進入其他小眼,使附近每個小眼內的視桿都可以感受相鄰幾個小眼折射的光線。這樣在光線微弱時,物體也能成像。家蠅的複眼約由4000個小眼組成,蝶、蛾類的複眼約有28000個小眼。小眼面的大小,不但在不同種的昆蟲中不同,而且同一個複眼中不同部位的小眼面也可不同,如雄性牛虻,複眼背面的小眼面較大;有些毛蚊(Biblio),其前後部的小眼面的大小也不同,可劃分為兩個區域。這些變化與它們的生活習性等有關。

2、視覺感測器。由多個光感或多個紅外感測器組成。可以感測一條線或一個面的光值或紅外線。

仿生學套用

複眼複眼

隨著現代戰爭的發展,對精確制導信息處理技術的要求越來越高,ATR(自動目標識別)技術已成為精確制導技術發展的方向,而ATR技術的發展則是起源於人類對生物視覺的模仿。基於這一點,本文在對複眼的研究及討論的基礎上,提出了一些自動目標識別的技術。複眼作為一個現實中的生物的視覺系統,它首先具有一般生物眼睛的視覺系統功能,在此之外,還擁有其獨特的特點。本文就是從這兩點展開討論研究。首先,

把複眼作為一般視覺系統看待,從圖像的預處理、圖像的分割、特徵提取以及目標的分類與識別,這一系列的一般視覺處理過程來考慮。然後,根據對其複眼特有的特點的理解,提出了一種仿複眼的多模複合制導技術。本文所作的工作主要在以下幾個方面: 1、紅外圖像的預處理:首先介紹了傳統的圖像預處理方法,然後重點介紹和總結了前人關於側抑制機理在紅外圖像預處理中的套用。其中包括側抑制理論的數學模型、穩定性判據、時域特徵、頻域特徵、側抑制網路突出圖像框線、增強反差的功能以及在圖像分割中的套用。 2、紅外圖像的分割:首先系統地介紹了圖像分割的模型和分類,然後力求從圖像分割的自適應和魯棒的角度,仔細討論了最佳熵和模糊熵的圖像分割技術...

特點

蝴蝶的複眼蝴蝶的複眼

蝴蝶的複眼

電視或電影中常見模擬複眼視覺常是看到很多個影像。例如蒼蠅看一個人拿拍子接近,好像是看到一群人拿拍子接近。其實是錯誤的。複眼視覺所看到的影像其實是由眾多單眼所提供的訊息組成,而單眼並無法有效的成像,只能偵測光源的有無。所以真實的複眼視覺其實是比較接近透過毛玻璃看馬賽克拼貼的畫面,其解像能力是很差很模糊的。

而由於小眼內光接受器受到刺激後回復到可再一次接受刺激的速度很快,所以複眼單位時間內可以分辨光影變化的次數非常的多,換句話說,即是對動作非常敏感。也是為何有些蟲子慢慢接近才抓得到,手腳越快反而越會逃的原因。而像日光燈或是電腦螢幕,對人類來說看起來像一直亮著的,對昆蟲來說則像是不斷明暗明暗的光源(對它們而言可能連閃爍都談不上)。

類型

並置眼(apposition)

單眼通過色素細胞在光學上各自獨立,每個單眼有自己的視點。

高解析度,但圖像暗。見於日行性節肢動物。

疊置眼(Superposition)

單眼並不完全光學獨立。相鄰的單眼所成的像重合。

對光敏感,見於夜行性昆蟲

神經性疊置眼(NeuronalSuperposition)

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