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1、双眼运动控制生理神经回路功能图谱的创建字木交;赢理论,研发,设计,嗣遁双眼运动控制生理神经回路功能图谱的创建夏冰玉.罗均,李恒字,谢少荣(上海大学机电工程与自动化学院,上海200072)摘要:机器人视觉系统在较恶劣的实际环境中应用时,往往不能平滑稳定地跟踪目标,会出现跟踪视频图像的跳动,跟踪目标的丢失以及图像模糊等.面对存在的问题,视觉专家从图像处理和运动控制的角度对这些视觉技术进行了研究,一定程度上解决了视觉中的基本问题,但专家们尚无本质上的解决方法.文中试图从人眼的生理学解剖学研究角度,通过对运动神经回路的分析,建立双眼球运动控制的生理神经回
2、路及其各个神经环节的功能图谱,为演化出仿生机器人双目运动控制模型提供生理学基础,从而从本质上解决上述问题.关键词:机器人眼;仿生眼;仿人眼;眼球运动控制;功能图谱中图分类号:TP242文献标识码:A文章编号:1002—2333(2009)01—0106—051引言视觉是机器人获取外部信息最为主要的形式.机器人在非结构环境的视觉技术主要包括:视觉侦察中的抗基金项目:国家863计划(2007AA04Z225);国家自然科学基金资助项目((60605028);上海市青年科技启明星计划(07QA14024)振动技术;视觉跟踪技术;视觉检测中的深度信息获取
3、及其精度技术等.视觉专家从图像处理和运动控制的角度对这些视觉技术进行厂长期卓有成效的研究,一定程度上解决了视觉中的基本问题,但机器人视觉系统在实际的较恶劣环境中应用时,往往不能平滑稳定地跟踪目标,会出现跟踪视频图像的跳动,跟踪目标的丢失以及图像8%,能满足自主着陆要求:4结论通过实验验证,此~-I标定算法的精度能满足尤人机一般的自主着陆需求.该算法运算速度较快,能适应1S的采样频率,具有很好的实时性.另外,此算法是对摄像机外参数的在线自标定,可获得视觉系统的位置信息,因此在:控方面也有一定的应用前景[参考文献][Ij马颂德,张正友计算机视觉:M]
4、.北京:科学出版丰十,1997.[2陈刚,陈华.车{-qi宅间点的体视觉传感器怀定方'法[J.光学精密T程,2007,15(9):1439～1444.3]周富强,邾继贵,杨学友,叶声华.CCD摄像机快速标定技术J:.光学精密工程,2000(9):96—100.4j张广军.机器视觉fM]北京:科学出版社,2005106机械工程师2009年第1期l5J0FaugerasandSMaybankMotionfromPointMatches:MultiplictityofSolutionsJJ.TileInternationalJournalofCompu
5、terVision,I994,4(3):225—246.16jHarrisCJ,StephensM.Acombinedcornerandedgedete{?
6、or[MJ.BritaiManchester,1998.17jRogerYT.Aversatilecameracalibrationtechniqueff1rhigh—accuracy3Dmachinevisionmelt()logyusingoff—the—shelfFV(:ameraandIenses【JJ.IEEEJourna1ofAutomation,I987,RA一3(4).(编辑
7、明涛)作者简介:王涛(1984一).男,硕士生,研究方向为仿生眼与计算机视觉技术罗均(1970一),男,教授,博士学位,主要研究方向为特种机器人.超小型飞行器收稿日期:2008—11—04～g一一一一一～一一一～一一～～～一.一～一一一一一一～～.一～一一一一～一一一～一一一一～一一一一～一一一一一一一一一一一～一一一一一一～～～一一一一一一.～一一～一一一一一～一～一一一一一～～翻一一一一+一一一一～～一模糊等.通过亿万年的生物进化,我们的视觉系统具有了许多功能.人类眼球的这些自然功能若能运用到机器人视觉中则或许可以从本质上解决目前视觉研究中存
8、在的许多瓶颈问题.如果能够弄清眼球神经的各个环节对视觉信号的作用(这些作用可能是积分,合成,预测等),我们就町以用现代机器人控制技术去仿生人类眼球的生理神经回路,用人-I:摄像头实现人类眼球的自然功能,以探索出解决目前视觉问题的本质方法.本文将通过对运动神经回路的分析,建直双眼球运动控制的生理神经回路及其各个神经环节的功能图谱,为演化出仿生机器人双日运动控制模提供生理学基础,从而使机器图像视觉更接近人类视觉功能,完善其住恶劣环境中应用时的局限性.2眼球运动的基本形式和特点人眼所具有的自然功能是由眼球运动中不同的运动形式实现的眼球的运动由6块眼外肌
9、f上直肌,下直肌,上斜肌,下斜肌,外直肌,内直肌)控制.上斜肌和外直肌分别受滑车神经和外展神经支配,而动眼神经则支配其余4条肌肉以及上提
