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仿猛禽视觉多分辨率的海上无人艇协同跟踪

Cooperative tracking of unmanned surface vessels at sea inspired by a multi-resolution mechanism of raptor vision

作     者:徐小斌 段海滨 曾志刚 XU Xiaobin;DUAN Haibin;ZENG Zhigang

作者机构:北京航空航天大学虚拟现实技术与系统全国重点实验室仿生自主飞行系统研究组北京100083 华中科技大学人工智能与自动化学院湖北武汉430074 

出 版 物:《智能系统学报》 (CAAI Transactions on Intelligent Systems)

年 卷 期:2023年第18卷第4期

页      面:867-877页

核心收录:

学科分类:08[工学] 081203[工学-计算机应用技术] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术(可授工学、理学学位)] 

基  金:国家自然科学基金项目(U1913602 91948204 U20B2071 T2121003 U19B2033)。 

主  题:猛禽视觉 中央凹 多分辨率 大小场景 竞争选择 显著性检测 协同策略 无人艇跟踪 

摘      要:针对海上无人艇跟踪过程中大场景与高分辨间的矛盾问题,本文提出一种仿猛禽视觉多分辨率机制的海上目标无人艇协同跟踪方法。模拟猛禽双中央凹多分辨率成像规律,构建目标无人艇跟踪大小场景;在大场景中,模拟猛禽视顶盖-峡核通路中视觉刺激的竞争选择机制进行海上无人艇显著性检测,用于纠正核相关滤波目标跟踪的结果;在小场景中,建立仿猛禽色彩分辨空间,并采用颜色显著性检测方法提取无人艇上的合作靶标;建立大场景纠正及小场景引导协同跟踪策略,实现对海上目标无人艇的协同跟踪。对比实验结果表明,本文方法的跟踪成功率高于对比方法,且有最高的平均重叠率和最低的平均像素误差,适于无人机完成对海上目标无人艇的跟踪任务。

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