大自然的启示,人们根据蛙眼的视觉原理

作者: 必德电竞  发布:2019-05-26

仿生技术主要运用在哪些方面?

蛙眼是十分敏锐的,对运动物体简直是“明察秋毫”。然而,对静止不动的东西它却“视而不见”,似乎变得“眼大无神”了。但这并不是它的缺陷,而正是蛙眼视觉机能的独到之处,是它适应其特定生活环境所形成的一套特殊本领。正是靠了这双眼睛,青蛙才能准确地捕食和逃避敌害,得以在地球上生存了200万年。

大自然的启示

必德电竞,人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。

  科学工作者们经过深入地研究,发现蛙眼具有四类感觉细胞,即四种“检测器”,它们分别负责辨认、抽取视网膜图像的不同特征。这样,就把一个复杂的图像分解成了几种易于辨认的特征,同是传送到大脑的视中枢——视顶盖。在视顶盖,视神经细胞按自上而下的顺序也分成四层:上层的“反差变化检测器”神经元,抽取图像的暗前缘和后缘;其次是“运动凸边检测器”,检测朝视野中心运动的暗凸边;再下是抽取静止和运动图像边缘的“边缘检测器”;最下层的“变暗检测器”抽取运动图像暗前缘。每一层都产生图像的一种特征,这四层里的特征叠加在一起,经过综合,青蛙便看到了原来的完整图像。

文/李欣桐

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  根据蛙眼的视觉原理,借助于电子技术,人们制成了多种“蛙眼电子模型”。其中,最简单的是“昆虫检测器”模型。

听到这个题目,有人说一定是关于大自然的。没错,我要说的就是仿生学。

这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真。电子蛙眼还被广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。

  蛙眼电子模型还可以像真蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。这种图像识别能力是雷达系统所需要的。雷达工作时,往往受到各种干扰,使显示屏上的影象看不清楚。依据蛙眼分别抽取图像特征的工作原理而改进的雷达系统,能够在显示屏上清晰地从强背景噪声中区分出目标来,因而提高了雷达的抗干扰能力。这种雷达系统也能快速而准确地识别出具有特定形状的飞机、舰船、导弹等,特别是能够根据导弹的飞行特性,将真假导弹区分开来,从而不被作为诱饵的假导弹所迷惑。它还可以有效地把预定要搜索的目标与其他物体分开,特别是把目标与背景分开。

仿生学是指人类模仿生物功能,来发明创造的科学。它是20世纪60年代出现的一门新型边缘学科。研究对象是生物体的结构、功能和工作原理,并将这些原理移植于人造工程技术之中,用以发明、创造新技术。该学科的问世,为人类开辟了独特的制造技术发展道路——向生物界索取灵感的道路,大大开阔了人类的技术眼界,显示了巨大的发展潜力,是人类智慧的结晶。

生物的许多行为都与天气的变化有着一定的关系。沿海渔民都知道,生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海,就预示着风暴即将来临。

  模仿蛙眼的工作原理,人们还制成了另一种“电子蛙眼图像识别机”,它可以成为机场飞行调度员的出色助手。这种装置可以监视飞机的起飞与降落、班机是否按时到达。若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报,防止相撞。现在,国外已投入使用的一种人造卫星“自反差跟踪系统”,就是模仿蛙眼的工作原理制造出来的。

下面是一些关于仿生学的例子:

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从令人讨厌的苍蝇到一种十分奇特的小型气体分析仪;

仿生技术家发现,水母耳朵的共振腔里长着一个细柄,柄上有个小球,球内有块小小的听石,当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时,听石就刺激球壁上的神经感受器,于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。仿生技术家仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。

从萤火虫到人工冷光;

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电鱼与伏特电池;

把这种仪器安装在舰船的前甲板上,当接受到风暴的次声波时,可旋转360°的喇叭会自行停止旋转,它所指的方向,就是风暴前进的方向;指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴做出预报,对航海和渔业的安全都有着重要意义。

水母的顺风耳,仿照水母的耳结构和功能设计了水母耳风暴预测仪能提前15小时预报。航海和渔业的安全都有重要意义;

青蛙的眼睛,研制出了电子蛙眼,电子蛙眼真能像真青蛙的眼睛一样,准确无误地识别出特定的形状的物体;

模拟蓝藻的不完全光和器,将设计出的仿生光解水的装置,从此得到大量的氢气;

根据人类骨骼肌肉系统和生物电控制的研究,以仿制出人类增强器------步行机;

模仿动物的磷甲发明了屋顶瓦楞;

模仿鱼的鳍发明了桨;

模仿嗅觉灵敏的龙虾研制出了气味探测仪;

模仿苍耳研制出了尼龙塔扣;

这些都是一些仿生学的例子。关于仿生学的例子,还有很多。比如蟑螂,乌龟等等……

我以后也一定要仔细观察身边的事物。以后也一定要通过观察研究某一个生物发明一件对人类有用的东西。

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