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仿生眼的研究现状与发展趋势

机器人 2005年第5期27卷 469-474页

作者：邹海荣龚振邦罗均上海大学机电工程与自动化学院上海200072

首先,在分析人眼眼球运动的特点和形式的基础上,详细介绍了国内外仿生眼研究对扫视性眼球运动、平滑性眼球运动、异向眼球运动、前庭动眼反射、视动反射等的模仿,最后总结了仿生眼研究的特点和发展趋势.

关键词：机器人眼仿生眼仿人眼眼球运动控制人工视觉

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基于参数优化的球面并联机构仿生眼设计

机器人 2010年第6期32卷 781-786页

作者：李超谢少荣李恒宇汪东罗均上海大学机电工程与自动化学院上海200072

首先确定仿生眼的目标工作空间,根据其结构的特殊要求,将目标工作空间内最差性能指标作为优化对象,选取球面并联机构的结构参数.避免了将平均性能指标作为优化对象时可能出现某些姿态的性能较差甚至出现病态雅可比矩阵的情况;同时,只在... 详细信息

首先确定仿生眼的目标工作空间,根据其结构的特殊要求,将目标工作空间内最差性能指标作为优化对象,选取球面并联机构的结构参数.避免了将平均性能指标作为优化对象时可能出现某些姿态的性能较差甚至出现病态雅可比矩阵的情况;同时,只在目标工作空间而不是可达工作空间进行优化,既体现了优化范围的针对性,也避免了可达工作空间的计算.最终采用优化后参数设计的仿生眼实物符合设计要求.

关键词：球面并联机构仿生眼灵活度目标工作空间

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仿生眼注视转移运动控制策略研究

系统仿真学报 2016年第6期28卷 1380-1385,1393页

作者：王晓慧马昕秦斌李贻斌山东大学控制科学与工程学院济南250061 青岛大学应用技术学院青岛266101

对目标在双目水平平面上深度非对称的注视点转移任务,提出了一种基于注视点水平方向转移幅度的分段式头眼协调控制策略,并建立了注视转移运动控制模型。水平方向注视转移幅度小于头部运动阈值,眼球做扫视-异向运动;水平方向注视转移幅... 详细信息

对目标在双目水平平面上深度非对称的注视点转移任务,提出了一种基于注视点水平方向转移幅度的分段式头眼协调控制策略,并建立了注视转移运动控制模型。水平方向注视转移幅度小于头部运动阈值,眼球做扫视-异向运动;水平方向注视转移幅度大于头部运动阈值且小于眼球转动的饱和阈值时头眼协调运动;当水平方向注视转移幅度大于眼球转动饱和阈值时,头部先运动使目标处于眼球运动可达范围,再进行头眼协调运动完成注视转移。仿真实验证实了方案可行性和有效性,适用于仿生眼双目水平平面上视线切换。

关键词：仿生眼注视点转移头眼协调运动控制模型

甬江实验室新型显示与感知研究中心:透过“仿生眼”,看见创新风景

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今日科技 2025年第1期 34-34页

作者：本刊不详

2024年5月17日,美国加州圣何塞会议中心,站在2024国际显示周的领奖台上,甬江实验室新型显示与感知研究中心副主任赵蕾举起代表最高荣誉的小红花,感到无比自豪,“那一刻,我感觉全世界的目光聚焦在我们身上。事后我们得知,这是中国机构第... 详细信息

2024年5月17日,美国加州圣何塞会议中心,站在2024国际显示周的领奖台上,甬江实验室新型显示与感知研究中心副主任赵蕾举起代表最高荣誉的小红花,感到无比自豪,“那一刻,我感觉全世界的目光聚焦在我们身上。事后我们得知,这是中国机构第一次获得国际显示周的一等奖,一不小心,创造了历史。”

关键词：小红花实验室仿生眼甬江感知研究圣何塞美国加州

维普期刊数据库评论

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基于差分进化的球面并联机构仿生眼参数优化

农业机械学报 2011年第11期42卷 189-194页

作者：李树平谢少荣程军李恒宇李超罗均上海大学机电工程与自动化学院上海200072 河南理工大学机械与动力工程学院焦作454000

确定了仿生眼的目标工作空间,并以雅可比矩阵条件数最大值定义了最差灵巧度。利用差分进化的全局寻优能力对最差灵巧度的最大值进行优化,采用动态缩放因子解决优化过程中的早熟问题,增强了全局搜索能力。在满足仿生眼特殊结构要求并使... 详细信息

确定了仿生眼的目标工作空间,并以雅可比矩阵条件数最大值定义了最差灵巧度。利用差分进化的全局寻优能力对最差灵巧度的最大值进行优化,采用动态缩放因子解决优化过程中的早熟问题,增强了全局搜索能力。在满足仿生眼特殊结构要求并使目标工作空间内任意姿态都具有较好灵巧度的情况下,确定了合理的结构参数。最后实验表明参数优化后的仿生眼实物很好地满足了设计要求。

关键词：球面并联机构仿生眼参数优化灵巧度差分进化

基于姿态闭环控制的球面并联仿生眼系统设计与研究

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机器人 2011年第3期33卷 354-359页

作者：李超谢少荣李恒宇缪金松徐元玉罗均上海大学机电工程与自动化学院上海200072

提出了一种基于姿态反馈的球面并联机构闭环控制方法,有效地解决了该机构输入与输出之间复杂的3维非线性强耦合映射关系给构建闭环系统带来的问题.同时将球面并联机构应用到机器人眼设计上,制作了类似人眼运动特点、比人眼尺寸略大、具... 详细信息

提出了一种基于姿态反馈的球面并联机构闭环控制方法,有效地解决了该机构输入与输出之间复杂的3维非线性强耦合映射关系给构建闭环系统带来的问题.同时将球面并联机构应用到机器人眼设计上,制作了类似人眼运动特点、比人眼尺寸略大、具有控制和视频信号接口的仿生眼实物;基于数字信号处理器(DSP)的控制系统实现了逆解和闭环控制算法的实时在线计算.实验结果表明,姿态闭环控制算法有效提高了仿生眼的定位精度.

关键词：球面并联机构机器人眼仿生眼闭环控制

基于仿生眼异向运动原理的超小型无人旋翼机定点着陆新方法

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高技术通讯 2008年第10期18卷 1047-1052页

作者：李恒宇罗均谢少荣夏冰玉上海大学机电工程与自动化学院上海200072

基于仿生双眼的异向运动原理,提出了超小型无人旋翼机野外定点着陆的一种新型定位方法,并且根据眼球运动的神经回路,建立了眼球异向运动控制模型。对该控制模型进行了仿真实验,并将仿真结果与双目异向运动的生理学特点作了对比,对比结... 详细信息

基于仿生双眼的异向运动原理,提出了超小型无人旋翼机野外定点着陆的一种新型定位方法,并且根据眼球运动的神经回路,建立了眼球异向运动控制模型。对该控制模型进行了仿真实验,并将仿真结果与双目异向运动的生理学特点作了对比,对比结果表明该模型符合双眼异向运动的生理学特点,能自适应地实现双目异向运动。最后,在仿真的基础上,分析了影响超小型无人旋翼机野外定点着陆的因素。这种新型的方法与传统的视觉方法相比,可以消除盲区,从而克服了野外定点着陆的不准确性。

关键词：超小型无人旋翼机仿生眼眼球异向运动眼球运动控制建模仿真着陆方法

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仿生眼视觉图像处理系统

电子技术应用 2010年第1期36卷 28-31,35页

作者：郑丽丽谢少荣罗均山峰上海大学机电工程与自动化学院上海200072

为研制仿生眼球,构建了一个嵌入式的基于仿生控制的视觉图像处理系统。根据仿生眼对视觉系统的要求,设计了一个以TMS320DM642DSP为核心,以TVP5150、SAA7121H为编解码模块的视觉图像处理系统;实现了仿生眼视觉识别的一系列软件开发,包括... 详细信息

为研制仿生眼球,构建了一个嵌入式的基于仿生控制的视觉图像处理系统。根据仿生眼对视觉系统的要求,设计了一个以TMS320DM642DSP为核心,以TVP5150、SAA7121H为编解码模块的视觉图像处理系统;实现了仿生眼视觉识别的一系列软件开发,包括实时图像采集、视频图像处理、视频输出及目标位置参数传递等功能;在CCS2.2的环境下,对视觉识别算法进行了探索,用经典的Prewitt算法以及改进的Prewitt算法对系统进行实验测试。

关键词：仿生眼视觉图像处理 TMS320DM642 Prewitt算法

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仿生眼图像拼接技术研究

仿生眼图像拼接技术研究

作者：徐扬长春理工大学

学位级别：硕士

仿生眼大视场成像技术受到昆虫复眼的启发,利用多个摄像机排布成阵列的形式来模仿昆虫复眼结构采集多幅图像,再利用图像拼接技术将多幅具有重叠区域的相邻图像拼接为高分辨率图像,完成全景图像的拍摄。和传统单相机获取高分辨率图像的... 详细信息

仿生眼大视场成像技术受到昆虫复眼的启发,利用多个摄像机排布成阵列的形式来模仿昆虫复眼结构采集多幅图像,再利用图像拼接技术将多幅具有重叠区域的相邻图像拼接为高分辨率图像,完成全景图像的拍摄。和传统单相机获取高分辨率图像的方法相比,仿生眼成像系统对相机的要求更低,视场角可以遍布全方位,且体积更小,易于工业生产。因此,仿生眼图像拼接技术有着重要的应用价值。目前在电子学上采用阵列结构的微型图像传感器构成仿生眼系统实现图像的采集和拼接工作,从而获得大视场图像,这样的方案拥有体积小、视场范围大的优点。为了满足实时性的要求,本文以FPGA为核心芯片搭建了图像拼接系统,利用多片FPGA级联的方式处理多路图像的拼接。本文介绍了仿生眼的两种结构以及图像拼接的常用算法。在图像拼接算法中根据图像配准和图像融合分别介绍了对应的算法,并对算法作出对比分析,在基于FPGA实现的基础上选择了Harris角点检测算法作为图像配准算法,加权平均法作为图像融合算法。本文以FPGA为处理核心,以两片FPGA接收4路视频数据的形式完成第一级图像的采集,并在FPGA内部对图像数据做乒乓缓存和拼接处理,处理完毕将合并的两路图像后发往第二级FPGA做乒乓缓存和拼接处理,最终在第二级FPGA处将拼接后图像分为两路,一路送往显示、另一路发往上位机做进一步处理。通过仿真实验来验证模块的功能,并显示最终拼接结果,对资源消耗作出分析,完成图像拼接算法移植,获得了高分辨率图像。

关键词：仿生眼图像拼接 FPGA Harris