基于生物啟發(fā)的視覺感知及控制研究.pdf

1、論文基于國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）“生物啟發(fā)的無線復眼導航技術研究”項目。論文主要針對無線復眼網絡的平臺，進行了一些基礎性理論研究工作，包括動眼感知機理研究和未知視覺模型的視覺伺服控制兩個方面。 在生物啟發(fā)的視覺感知方面，從提高單眼的視覺感知能力的角度，探討了固眼微顫機制對于視覺敏度的作用以及在視覺系統(tǒng)中的應用。科學研究發(fā)現(xiàn)當人在注視靜態(tài)背景或者物體的時候，眼球仍然是維持著不自主地微弱振顫。通過分析人眼中的視覺神經系統(tǒng)

2、，論文提出了一種隨機神經網絡模型來描述視覺神經編碼過程。通過分析該模型在光信號刺激下的神經編碼統(tǒng)計特征，比較了存在固眼微顫與不存在固眼微顫的兩種情況，獲得了固眼微顫對于這些量化信息編碼的影響，從而定量地驗明了視覺神經系統(tǒng)如何由固眼微顫提高感知精度的統(tǒng)計機制。同時，由于固眼微顫的隨機特點，最優(yōu)的固眼微顫模式可以由信息的期望和方差決定的二元目標優(yōu)化獲得。最后，通過仿真實驗的方式來支持和說明理論得到的結論。 在生物啟發(fā)的學習控制方面，

3、從無線視覺節(jié)點的無模型視覺伺服控制的應用角度，分析了人體視覺運動控制系統(tǒng)如何通過學習以獲得良好的模型適應性。借鑒在不同視覺模型和勢場情況下的人手臂平面運動的生理實驗結果，力圖將人體神經系統(tǒng)的控制機理應用到機器人視覺伺服控制中。根據視覺平面與運動平面之間的平面單映關系的分析，首先采用人腦中通過Random Walk搜索方式使得學習系統(tǒng)粗糙探索控制方向，算法中引入Nussbaum學習項和Unmixing Set用來探索和學習在任意視角情況下