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2019-11-07 15:45:08

研究人员发现了处理颜色信息的全新机制

导读 对蜜蜂看到颜色的方式的新研究可以为手机,无人机和机器人中更精确的相机铺平道路。在复杂的室外环境中识别颜色非常困难,因为光的颜色在不

对蜜蜂看到颜色的方式的新研究可以为手机,无人机和机器人中更精确的相机铺平道路。

在复杂的室外环境中识别颜色非常困难,因为光的颜色在不断变化。

澳大利亚墨尔本的研究人员希望看到蜜蜂如何解决这个问题,并发现了一种处理颜色信息的全新机制。

该工作由皇家墨尔本理工大学,莫纳什大学,墨尔本大学和迪肯大学学者的研究结果发表在杂志上,国家科学学院院刊美利坚合众国(PNAS)的。

该项目由澳大利亚研究理事会(ARC)资助,由RMIT副​​教授Adrian Dyer协调,他曾与蒙纳士大学Marcello Rosa教授和ARC综合脑功能卓越中心合作解决这一经典问题颜色视觉如何工作。

戴尔说:“对于像摄像机或机器人这样的数字系统,物体的颜色经常会发生变化。目前这个问题是通过假设世界平均灰色来解决的。

“这意味着很难确定成熟水果或富含矿物质的沙子的真实颜色,例如,无人机限制户外彩色成像解决方案。”

蜜蜂的头顶有三只额外的眼睛(ocelli)直视天空,主要作者Jair Garcia博士(RMIT)和一个多学科团队发现,ocelli包含两种颜色受体,可完美调整以感知颜色环境光。

蜜蜂还有两个主要的复眼,可直接感受环境中的花色。

加西亚说:“物理学表明,对光的颜色进行ocelli感应可以让大脑克服自然色彩的照明,否则会混淆颜色感知。

“但事实证明,来自ocelli的信息必须与复眼所见的颜色融为一体。”

为了测试是否发生了这种情况,Yu-Shan Hung博士(墨尔本大学)绘制了来自ocelli的神经描记,并显示神经投射确实为蜜蜂大脑的关键颜色处理区域提供了食物。

来自墨尔本皇家理工大学ARC纳米级生物光子学中心的Andrew Greentree教授说:“很少有物理学,生物学,神经解剖学和生态学能够融合在一起,但我们拥有它。”

该系统密切预测以前观察到的蜜蜂在复杂环境中觅食的行为,并为天然森林光,阳光或阴影等多种照明提供了新的解决方案。

戴尔说:“我们正在使用来自大自然的生物灵感解决方案来解决视觉感知中的关键问题。这种色彩恒定性的发现可以应用到成像系统中,以实现准确的色彩解释。”

约翰·恩德勒教授(迪肯大学)说:“这项发现为经典问题提供了极好的解决方案,并使色彩稳定性在计算上变得便宜。”

罗莎说:“这项研究的优势在于建模,行为分析和神经解剖学的结合。它展示了现代的,跨学科的神经科学如何能够为视觉中的经典问题提供优雅的解决方案。”