Distanzmessung mit Hilfe einfacher optischer Systeme

Forschungsprojekt P 14697Distanzmessung mit Hilfe einfacher optischer SystemeKarl KRAL09.10.2000 Wie im Tierreich die Entfernung zu Objekten visuell gemessen wird, ist, auch wenn man meist die für die Messung notwendigen Faktoren oder Anhaltspunkte kennt, vom neuralen Mechanismus her nur sehr unvollständig geklärt. Ein Grund dafür ist, daß es technisch äußerst schwierig ist, einen direkten Zusammenhang Zwischen visueller Reizsituation, kompfexer neuronaler Verarbeitung und den Verhaltensantworten herstellen zu können. Am ehesten ist das noch bei relativ einfachen visuellen Systemen, wie solchen von niederen Wirbeltieren und Wirbellosen (wie Insekten) möglich. Das hat man auch in der Robotertechnik erkannt, wo man sich bei intelligenten Robotern, die in der Lage sein sollen, Distanzen mittels visueller Sensoren aktiv und adaptiv zu kontrollieren, vor allem nach relativ einfachen biologischen visuellen Systemen zu orientieren versucht. Es gibt auch erste brauchbare Ansätze, anhand von Insektenaugen biologische Modelle zu entwickeln. Allerdings bedarf es dazu Kenntnisse über die Mechanismen der visuellen Entfernungsmessung bei. Insekten, weiche aber noch sehr lückenhaft sind. Einiges weiß man schon über die Nutzung von Bewegungsfaktoren bei der Entfernungsmessung und setzt das auch technisch ein. Zunehmend gewinnt in der Robotertechnik aber auch Stereopsis (die Distanzberechnung aus den Disparitäten zMschen den Retinabilder des linken und rechten Auges) an Bedeutung. Allerdings fehlen dazu ausreichend vergleichende Daten von einfachen biologischen visuellen Systemen. Dem soll im geplanten Forschungsprojekt Rechnung getragen werden, indem räumliches Sehen bei solchen Insekten untersucht werden soll, die die Fähigkeit zur exakten visuellen Entfernungsmessung zu Beuteobjekten besitzen (Vorversuche zeigen das). Das Problem der Tiefenwahrnehmung soll mit Hilfe moderner Verhaftensanalysen und mit neuroanatomischen und -physiologischen Methoden untersucht werden. Die experimentellen Ergebnisse sollen Daten für theoretische Modelle liefern. Eine Zusammenarbeit mit Modelltheoretikern wird dabei erforderlich sein (wissenschaftliche Kontakte bestehen zur Universität von Canberra; Centre for Visual Science).