慧眼仿生光学创新设计项目

仿生眼就是模拟生物眼睛系统的原理来建造人工视觉系统，使其具有类似于生物系统眼睛的特征或功能。仿生眼主要模仿人眼，也有模仿其他动物的，如苍蝇，因为苍蝇是复眼，在航向稳定化、目标固定、接近静止目标、跟踪移动目标等方面都有明显的优势，还有模仿鹰、青蛙、鸽子的，但人类的眼睛是最高级的，也是研究最透彻的，所以仿生眼一般是模仿人眼，国外在仿生眼领域的研究起步较早，并且取得了显著的进展。例如，美国、欧洲等地的科研机构和企业都在积极开展仿生眼的研究和开发工作。国内在仿生眼领域的研究也在逐渐加强。虽然目前还没有人进行专门的仿生眼研究，但相关的技术和方法（如图像处理、机器学习等）已经得到了广泛的应用和发展。

人和哺乳动物的眼球是一个负责采集外界环境光信号的光学系统，包括眼角膜、晶状体、视网膜、巩膜、虹膜、睫状体、脉络膜、视神经、和玻璃体。眼球具有急速对焦、超强防抖，广视角，超高像素的优点，与现有的人造光学系统如手机和相机的摄像头的对焦延迟、低像素、曝光过高/不足的缺点相比，它具有天然的优势。本项目通过研究人眼球的光学结构和光学特性，以提高现有摄影设备的性能，接近甚至达到人眼球的水准。

国外在仿生眼领域的研究起步较早，并且取得了显著的进展。例如，美国、欧洲等地的科研机构和企业都在积极开展仿生眼的研究和开发工作。国内在仿生眼领域的研究也在逐渐加强。虽然目前还没有人进行专门的仿生眼研究，但相关的技术和方法（如图像处理、机器学习等）已经得到了广泛的应用和发展。

本项目通过研究人眼球的光学结构和光学特性；现阶段摄像头仍不能完全替代人眼，体现在摄像头在跟踪拍摄一个快速移动的物体时需要不断对焦，这就会导致图像模糊甚至出现残影；若摄像设备不断抖动，这会导致设备对焦失败，无法获得清晰图像；以提高现有摄影设备的性能，接近甚至达到人眼球的水准。

先解决光能利用问题。人眼视网膜的反射率大约是0.1%~10%，而且瞳孔会进一步减小从人眼反射出的光强。探测器的灵敏度要求成像光强足够大，而人眼不能承受过强的光；之后解决人眼的固定。人眼不同于一般的光学器件，它具有调节功能，不是固定不变的，因而对准比较困难；最后解决色散问题和偏振问题。