源自屎壳郎的大发明：全彩夜视仪

玉琳

据美国国家公路安全管理局统计，虽然夜间行车在整个公路交通中只占1/4，发生的事故却占了1/2，而夜间视线不良所造成的事故占了70%。现在，一项与屎壳郎有关的研究成果有望改变这个糟糕的状况，赐予在黑夜中开车的驾驶者一双明亮的“眼睛”，将漆黑一片的周围环境看得清清楚楚。

来自屎壳郎的灵感

在澳大利亚新南威尔士州的阿拉伦峡谷，瑞典隆德大学生物学教授埃里克沃伦正在进行一项奇怪而颇具意义的研究。当他看到一群牛缓缓地从饮水槽边走开时，他欣喜地跑去翻看牛群留下的牛粪。你或许无法将一种全彩的夜视仪与牛粪相联系，而沃伦在牛粪中翻找的东西正是他发明的全彩夜视仪的原型——屎壳郎。目前，沃伦正与日本丰田汽车公司合作开展研究，希望有朝一日能给汽车驾驶者带来前所未有的夜间驾驶体验。可是没人会想到，这个项目是从研究一堆牛粪开始的。

沃伦从1985年开始研究屎壳郎。当时，他还是澳大利亚国立大学的一名博士生。他对那些在漆黑的环境下仍然能够看见东西的动物的眼睛非常着迷。无论是在丛林中灵巧绕过树林的鸟，还是在几乎没有一丝光亮的深海中找到配偶的鱼。于是，他将研究方向从光学转向对动物眼睛的研究。而屎壳郎之所以深得沃伦的喜欢，是因为金龟属的物种很容易辨认。同时，这些小昆虫能在不同亮度环境下飞行。它们既能在明亮的白天飞行，又能在昏暗的晨曦或夜晚飞行。

后来，沃伦来到瑞典隆德大学与同事阿尔马特·凯尔波合作，开始对夜间活动的昆虫进行研究。他们发现，夜间活动的屎壳郎具有一种非同寻常的能力，它们能够在夜晚看见许多细节，辨别许多不同颜色的东西，找到食物和配偶，躲避捕食它们的动物，避免撞上障碍物。受此启发，沃伦和凯尔波尝试发明一种新型的夜视系统——全彩夜视仪。

清晰还原夜间世界

屎壳郎拥有一双复眼，而复眼是由很多小眼组成。虽然这些小眼的夜视能力比人类的大眼睛差了很多。但是，屎壳郎的视觉系统具有独特的处理光信号的方式，这种方式能够更好地利用微光。随着光线变得黯淡，屎壳郎眼中的神经网络既能从相邻的感光器获取信号，也能将所收集的这些信号保存更长的时间，并根据光线强弱、物体运动快慢，自主调节选择哪种模式进行成像。

早在1999年，沃伦就建立了一个用来描述任何亮度范围内物体运动速度的数学模型。然而，他在研究过程中发现，屎壳郎眼睛的复杂程度远远超过他的这个数学模型。后来，利用屎壳郎的眼睛工作机制，沃伦和隆德大学的数学家、丰田汽车公司欧洲研发中心的工程师共同开发了一种新的数字图像处理算法。

在项目启动3年后，研究团队终于能够在人眼几乎完全看不见的情况下，实时拍摄到全彩的动态图像。为了降低成本，这个系统使用普通的数码相机和计算机。目前，研究团队已经在丰田汽车公司的实验室里对这个装置进行试验。不过，现在说这项技术将会广泛应用于未来的汽车还为时过早。

当人们驾驶着安装了全彩夜视仪的汽车行进在公路上时，可千万别忘了搬运牛粪的屎壳郎啊！