许明珠，孙晓婕，曹 焱，张 钰，高秀敏

（1.上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093；2.杭州电子科技大学 电子信息学院，浙江 杭州 310018）

引 言

视觉系统是动物群体中的最主要的感觉系统之一。依据环境和行为需求，逐渐演化为利于生存的视觉优势，包括感知光强度和分布、颜色分辨以及检测偏振的变化等。其中，能够识别偏振极化的视觉系统要求眼睛内部的受体细胞或其中的视觉色素具有正交的取向结构。早期，在许多节肢动物中都看到了偏振敏感性[1-2]，尽管许多动物的视觉系统具有偏振敏感性，但要拥有真正的偏振视觉，需要具备检测两个或多个电矢量方向的能力。迄今为止，在水下环境中，这种能力仅在脚足类和气孔类中显现出来[3-5]。尤其是脚足纲甲壳类（虾蛄），在视觉方面的表现最为出色，拥有提供立体视觉的“三目眼”[6]、16种光谱敏感度的彩色分辨系统以及线性偏振、圆偏振的识别系统。此外，脚足类动物能够旋转眼睛，从而实现对外界任意偏振角度的感知，以此协助它们能够快速捕食猎物[7]或迅速有效地躲避攻击[8]。

由于其优越的视觉特性，使得虾蛄眼的视觉研究在仿生学中脱颖而出。本文将对虾蛄眼的结构及功能进行梳理，总结虾蛄眼的仿生研究及应用前景，为后续仿生研究提供相关理论基础。

1 虾蛄的视觉系统

1.1 虾蛄眼的整体结构与功能

1988年，对虾蛄复眼的相关研究中提到，虾蛄可以用单眼至少观察到两次物体，提供了单眼具有立体视觉的可能性[9]。……