受昆虫视觉启发的多光谱遥感影像特征检测器模型

本文受昆虫视觉系统时空域特征交互作用机理的启发,跳出传统遥感影像特征提取算法的研究思路,在无需考虑局部窗口尺寸和参数估计的条件下,提出利用波段交叉相关提取边缘纹理特征信息的多光谱遥感影像特征检测器模型.通过频谱域分析证明该模型可以综合光谱信息和空间信息对边缘纹理特征产生响应,具有较好的普适性和较强的抗噪能力.本文还将该特征检测器模型带入遥感影像重构算法中,获得了高频信息丰富的重构效果,验证了特征检测器模型的有效性.

昆虫视觉研究综述

昆虫视觉因其奇特复眼而备受研究者的关注,同时复眼的相关处理视觉信息的神经系统也一直是众多学科研究者研究的热门课题。在昆虫视觉的研究中,无论是其独特的半球形复眼结构及其使用相对少量神经元处理大量视觉信息的多种视觉机制,都为光学成像和信息处理等领域中的诸多问题提供了不同的解决思路。文章对昆虫视觉结构进行介绍,并详细阐述了目前昆虫视觉机制中主要的研究方向以及其在光学仪器、信息处理等方面的应用。

昆虫视觉启发的光流复合导航方法

昆虫能够使用视觉感受的光流(Optical flow,OF)信息执行导航任务.启发于昆虫的视觉导航,本文提出了一种生物视觉启发的光流复合导航方法,它由光流导航和光流辅助导航两部分组成,以实现高效精确的视觉导航定位.该方法中,光流导航的作用是使用昆虫视觉启发的光流法,测量系统每一时刻的运动位移,然后使用路径积分累加位移得到位置信息;光流辅助导航的作用是针对路径积分会产生累积误差的缺点,使用光流匹配的方法来估计和修正导航中的位置误差.该光流辅助导航也参考了昆虫启发的光流法,通过基于光流的卡尔曼滤波器来执行实际和预测光流的迭代匹配.由于光流导航和光流辅助导航中的光流计算来源于同一昆虫启发光流法,使得光流复合导航的两部分可共享输入信号和部分执行过程.文中使用移动机器人进行导航实验,证明了该复合导航方法的效率.

基于昆虫视觉原理的角速度测量系统

为了解决以往表征法模型中存在的边缘检测同步性问题,参考昆虫视觉中利用相邻小眼信号提取边缘运动的原理,提出了一种角速度测量系统。系统通过对相邻两个探测器的信号进行二值化处理和运算,得到物体不同边缘的运动方向和触发时刻,并通过不同计时器对这些边缘的运动分别计时,能有效地解决物体边缘触发脉冲不同步的问题。在利用硬件电路构建该系统后,实际测量了2种不同角宽度物体的运动角速度,得到系统的角速度测量不确定度为0.55°/s。该结果证明在物体绕系统做圆周运动的情况下,系统可以很好地解决同步性问题。

昆虫视觉在寄主寻找及定位过程中的作用

昆虫与寄主植物相互作用的研究一直是生态学研究的重要问题,在过去的几十年中一直以化学生态学为主导,昆虫视觉在寄主寻找与定位过程中的功能研究很少。随着试验技术与观测手段的不断提高,尤其是昆虫视网膜电位测定技术的发展,为昆虫视觉功能研究提供了新手段和新技术。本文阐述了昆虫视觉的概念与内涵,分析了昆虫视觉的研究现状及目前对昆虫视觉功能的认识误区,总结了昆虫视觉在寄主植物寻找过程中的作用:包括昆虫视觉的光谱学响应,对寄主植物形态刺激、寄主分布及农业景观的反应,并介绍了视网膜电位技术在昆虫视觉功能研究中的应用。本文认为将来的昆虫与植物关系的研究应综合考虑视觉和嗅觉的作用,昆虫视觉功能的研究应与化学信息通讯研究同样受到重视。昆虫视觉在寄主寻找、定位过程中的作用和功能将会成为昆虫-植物关系研究中一个非常具有前景的领域。

电生理技术在昆虫学研究中的研究进展

对电生理技术在昆虫毒理学、害虫抗药性、昆虫视觉等领域中的应用研究现状进行了综述 。

六足机器人应用一种昆虫导航算法的仿真

为探索基于视觉的昆虫导航方法,利用仿真软件CoppeliaSim搭建了一个拥有全景视觉系统的名为T-Hex的六足机器人。T-Hex每条腿有四个关节,六条腿对称分布在身体两侧。T-Hex的运动控制和步态规划由中央模式发生器和逆运动学计算实现,它可以根据环境反馈自主调整3种不同步态。应用的导航算法是一种计算了当前视图和每个存储视图之间像素值平方差的最小和的图像比较方法,被称作完美记忆。这种导航方式模仿蚂蚁导航的特点,即尽管不知道当前位置,其也知道接下来的运动方向和距离。在仿真实验中,建立了三维的模拟蚂蚁真实生活的栖息地环境并规定路线起始点和终点,并训练机器人行走并记住路线。最后,应用提出的导航算法T-Hex可以复现这条路线,证明该算法有效。