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智能系统学报 2024年第3期19卷 546-555页

作者：徐梦溪施建强郑胜男韩磊南京工程学院计算机工程学院江苏南京211167 南京工程学院能源与动力工程学院江苏南京211167

如何对杂乱背景中物体(目标)的运动方向做出准确可靠的检测与感知,是计算机视觉研究领域中一个重要问题。自然界中,飞虫(如苍蝇、蜻蜓等)高适应性和高可靠性的感知目标运动是一种自然特性,本文基于飞虫−果蝇视叶神经纤维网最新的生理学... 详细信息

如何对杂乱背景中物体(目标)的运动方向做出准确可靠的检测与感知,是计算机视觉研究领域中一个重要问题。自然界中,飞虫(如苍蝇、蜻蜓等)高适应性和高可靠性的感知目标运动是一种自然特性,本文基于飞虫−果蝇视叶神经纤维网最新的生理学研究成果,提出一种基于果蝇视觉感知目标运动方向的多层级检测模型系统。通过对不同场景下拍摄的视频序列样本进行实验和测试,并与2-Q运动检测器模型、基于ON和OFF信号通道处理运动信息的检测模型等进行了对比,验证了其在杂乱背景下对于目标水平和垂直方向运动检测的有效性和鲁棒性。

关键词：视频目标检测运动方向检测昆虫复眼神经计算人工神经网络多层级模型视叶神经网

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基于Radon变换的空间目标运动方向检测

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光学精密工程 2021年第7期29卷 1678-1685页

作者：曹城华武文波王钰北京空间机电研究所北京100094

基于Stellarium开源天文软件获取的星空背景图像数据,在其上随机添加不同运动方向的小目标,并在不同的帧图像对小目标进行随机方向和大小的位移,模拟空间目标的形态特征和运动特征;在对序列帧图像进行预处理、去除噪声、图像分割、质心... 详细信息

基于Stellarium开源天文软件获取的星空背景图像数据,在其上随机添加不同运动方向的小目标,并在不同的帧图像对小目标进行随机方向和大小的位移,模拟空间目标的形态特征和运动特征;在对序列帧图像进行预处理、去除噪声、图像分割、质心确定、图像配准、最大值投影等一系列操作后,生成包含运动目标轨迹和恒星背景目标的图像;之后使用Radon变换对空间目标的运动方向进行检测。实验结果表明,该处理方法和流程不仅能够对单个目标进行运动方向检测,而且能够检测多个运动目标的运动方向,计算得到的空间目标运动方向和实际设置运动方向的绝对误差精度均值为0.022 2°,支持对圆弧状运动轨迹进行分析,并对噪声有一定的抗干扰能力,能够有效地对空间目标运动方向进行精确、准确检测。

关键词： Radon变换星空背景空间目标运动方向检测

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基于果蝇视觉神经网络的单目标运动检测与跟踪

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智能计算机与应用 2024年第4期14卷 1-11页

作者：王德铖张洪贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 贵州大学贵州省系统优化与科学计算特色重点实验室贵阳550025

运动目标跟踪因对实时输入信息的处理、跟踪模型的性能有较高要求,使得对应用性较强的目标跟踪模型的构建仍然是较为活跃的研究重点。针对单目标跟踪问题,基于果蝇视觉信息处理机制及目标跟踪具有的固有特征,本文提出不同于现有目标跟... 详细信息

运动目标跟踪因对实时输入信息的处理、跟踪模型的性能有较高要求,使得对应用性较强的目标跟踪模型的构建仍然是较为活跃的研究重点。针对单目标跟踪问题,基于果蝇视觉信息处理机制及目标跟踪具有的固有特征,本文提出不同于现有目标跟踪模型的新型模型。模型设计中,基于果蝇视觉信息处理机制建立改进型前馈果蝇视觉神经网络,进而借助其输出的运动方向量矩阵及运动目标的固有运动特性,构建运动目标的运动方向检测以及位置、速度、偏航角估计模型,由此获得计算复杂度由输入图像的分辨率确定的前馈果蝇视觉目标跟踪模型。比较性的实验表明,相较于经典的和基于深度学习的目标跟踪模型,所获新型目标跟踪模型在多种指标下具有实时处理能力强、跟踪效果好且有较好应用潜力的优点,为目标跟踪研究提供了又一新的解决方案。

关键词：运动方向检测单目标跟踪果蝇视觉信息处理机制前馈果蝇视觉神经网络

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线面式电容传感器结构设计与传感特性研究

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计量学报 2019年第6期40卷 941-945页

作者：曾涛鲁云峰张钟华陈乐许素安中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018 中国计量科学研究院北京100029 国家市场监督管理总局电学量子基准重点实验室北京100029

提出了一种基于自阻尼垂向测量参考的线面式电容传感器,对垂向运动中的残留水平位移进行精确测量。线面式电容传感器利用细丝电极作为直接垂向测量参考,消除了间接参考在其转换过程包含的系统误差;同时采用细丝末端的液体阻尼器保证细... 详细信息

提出了一种基于自阻尼垂向测量参考的线面式电容传感器,对垂向运动中的残留水平位移进行精确测量。线面式电容传感器利用细丝电极作为直接垂向测量参考,消除了间接参考在其转换过程包含的系统误差;同时采用细丝末端的液体阻尼器保证细丝电极的稳定性。实验表明:在0.38~0.4 pF范围内,线面式电容传感器的分辨力优于0.05μm,短期稳定性约为0.1μm。

关键词：计量学线面式电容传感器传感特性运动方向检测垂向参考

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基于果蝇视觉神经的目标检测与跟踪

基于果蝇视觉神经的目标检测与跟踪

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作者：王磊贵州大学

学位级别：硕士

果蝇视觉系统对运动目标非常敏感,它为运动目标的位置、速度检测与跟踪的研究提供了丰富生物信息,也为探讨人工果蝇视觉神经网络奠定了生物理论基础。基于此,本文针对静态、动态场景下运动目标检测与跟踪问题,借助图像处理方法和果蝇视... 详细信息

果蝇视觉系统对运动目标非常敏感,它为运动目标的位置、速度检测与跟踪的研究提供了丰富生物信息,也为探讨人工果蝇视觉神经网络奠定了生物理论基础。基于此,本文针对静态、动态场景下运动目标检测与跟踪问题,借助图像处理方法和果蝇视觉系统的运行机理,研究改进型人工果蝇视觉神经网络模型,探讨单、多运动目标的位置、运动方向的检测与目标跟踪算法,并借助实际环境下拍摄的视频图像序列测试算法的有效性。取得的研究成果概述如下:1.针对静态场景下单目标运动方向检测问题,利用背景差分法和形态学处理方法对图像中运动目标进行提取;基于果蝇复眼的运动检测原理,获得复眼结构的运动方向检测模型。2.针对静态场景下多运动目标的位置、运动方向的检测与目标跟踪问题,利用帧间差分法与形态学处理方法对图像中背景信息进行去除;设计多目标识别方法,判断图中目标的数目以及每个目标所在位置;基于果蝇视觉神经的内结构机理,提出改进型人工果蝇视觉神经网络,对各个目标的位置及运动方向进行检测。3.针对动态场景下单个运动目标的方向检测问题,利用帧间差分法检测相邻两帧图的亮度变化信息;通过改进人工果蝇视觉神经网络的Medulla层的结构设计,建立改进型人工果蝇视觉神经网络,增强目标运动方向检测的鲁棒性。

关键词：计算机视觉果蝇视觉神经网络运动方向检测目标跟踪

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基于混合高斯建模的目标检测和光流法的方向判断

基于混合高斯建模的目标检测和光流法的方向判断

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作者：金国伟杭州电子科技大学

学位级别：硕士

机器视觉主要包括图像处理、模式识别和运动检测。运动目标检测是当前机器视觉领域一个重要的研究方向，广泛地应用在安防方面的智能监控摄像机等设备上。可用于各种监控摄像头，或者一些工业机器人中。运动目标检测的目前采用的几种主... 详细信息

机器视觉主要包括图像处理、模式识别和运动检测。运动目标检测是当前机器视觉领域一个重要的研究方向，广泛地应用在安防方面的智能监控摄像机等设备上。可用于各种监控摄像头，或者一些工业机器人中。运动目标检测的目前采用的几种主要方法是利用背景差分、光流法或帧差法等方法，对视频序列进行处理，从而提取出视频序列中的运动目标，为后续的目标分类、跟踪等一系列行为的前提。然而，由于实际应用环境的不同，如室内与室外的不同，变动场景与固定场景的不同等因素，各种目标检测方法都会有其局限性。因此针对系统所处的实际环境，根据各种检测方法的适用范围存在的困难以及其优缺点分析，选择一种合适的检测方法既能降低计算的复杂度又能得到很好的实际使用效果。本文的研究对象是针对室内的不动场景，要求能检测出比较完整的运动目标且后续的操作更需要依赖于检测所提取到的一些位置大小等信息。经过分析对比选择了基于混合高斯背景建模的背景差分法，对其背景建模方法和目标检测方法进行了深入的研究。对由于目标缓慢运动所造成的检测不完全，背景建模参数的初始化等进行了一些改进，更加对运动目标进行了运动方向的判断。本文的主要研究工作如下：本文在对运动目标检测的几种方法的原理及算法进行介绍的同时，根据研究对象所处的实际环境，选择了基于混合高斯背景建模的背景差分法，并对其算法进行了着重介绍，包括了几个初始参数的赋值及更新方法，高斯分布的模型，背景建模的方法和运动前景提取等，并针对缓慢运动检测不完全的缺陷提出了改进的方法。随后介绍了一些基本的图像处理知识，对实验的视频序列进行一系列的处理，以及对提取出的前景图像进行了一些必要的腐蚀和膨胀操作，有效地除去了一些噪声所形成的干扰，为后续的运动方向检测的准确性打下了坚实的基础。在后续的运动方向判断模块详细介绍了光流法的算法原理，将背景差分法提取出来的运动目标设置阈值，选择出符合要求的运动目标，并将其设为感兴趣区域，对其进行特征点的查找，运用金字塔光流的方法查找视频在下一帧中对应特征点的坐标位置。将光流向量的方向作为目标区域的运动方向，并设置条件使目标区域只做垂直方向的运动检测，本文的方法可以准确地检测到运动目标的位置和其运动的方向。

关键词：机器视觉运动目标检测光流法运动方向检测

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