引入昆虫复视机制的粒子滤波算法及其视觉伺服应用研究

项目名称： 引入昆虫复视机制的粒子滤波算法及其视觉伺服应用研究

项目编号： No.61175096

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化学科

项目作者： 赵清杰

作者单位： 北京理工大学

项目金额： 58万元

中文摘要： 本项目以机器人视觉伺服为应用背景，以提高粒子滤波算法的鲁棒性和计算效率为切入点，主要在以下方面开展研究：1）模仿昆虫复眼能够快速检测运动目标的功能，建立二维EMD感知模型和小视场神经计算模型，并用于对粒子滤波算法进行实时修正，以解决目标瞬时跟丢问题和抑制背景变化的影响；2）用方便统计多种特征的特征协方差矩阵表示目标以避免光线变化和背景干扰等的影响，在进行粒子似然性计算时，利用大部分粒子之间存在重复区域的事实，提出一种增量计算方法以降低计算量，提高算法实时性；3）针对现有粒子滤波算法在采样阶段存在的问题，提出一种二阶采样策略，在第一次稀疏采样并得到后验初步估计基础上，第二次在后验分布的峰值附近采集更多的粒子，以此提高三份的有效性和实时性；4）探索一种引入昆虫复眼视觉机制的粒子滤波机器人视觉伺服新方案，并在实际系统上进行实验验证。

中文关键词： 机器人视觉；目标跟踪；生物视觉；粒子滤波；

英文摘要：

英文关键词： Robot vision；object tracking；biological vision；particle filter；