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一種防抖、寬視野的仿生眼

本項目面向室內(nèi)外環(huán)境下對目標和環(huán)境的可靠快速感知需求，突破高性能主動適應的混合穩(wěn)像、動態(tài)目標快速搜索追蹤、智能探索感知的快速地圖創(chuàng)建和定位與場景理解關(guān)鍵技術(shù)，研制具有高穩(wěn)定性、寬視野功能的仿生眼樣機一套，可實現(xiàn)快速追蹤動態(tài)目標，實現(xiàn)環(huán)境三維建模與場景理解，成果將為機器人智能化、自主化導航提供主動感知的新途徑。重點開展如下研究： 1）具有高穩(wěn)定性、寬視野功能的仿生眼研制研究仿生眼的結(jié)構(gòu)高動態(tài)輕量化優(yōu)化設(shè)計及優(yōu)化的電機驅(qū)動方式，提出眼球各自獨立運動、眼頸協(xié)調(diào)的關(guān)節(jié)配置方案，研究多軸關(guān)節(jié)的實時同步控制，研究圖像傳感器、IMU傳感器及RGBD傳感器的硬件高精度同步方法及GPU加速方法，實現(xiàn)對環(huán)境的高精度時間同步視覺感知。 2）高性能主動適應的混合穩(wěn)像算法針對圖像抖動模糊問題，研究主動適應的機電混合穩(wěn)像算法；結(jié)合姿態(tài)反饋信息通過眼頸關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)進行適應性姿態(tài)調(diào)整去除低頻擾動，通過IMU及圖像時間序列進行相機6D位姿估計與濾波消除高頻擾動，實現(xiàn)主動適應混合穩(wěn)像算法。 3)動態(tài)目標快速搜索追蹤算法針對快速運動的視覺目標，研究基于深度強化學習和注意力機制的目標跟蹤算法；同時研究基于眼頸運動神經(jīng)回路控制機理的眼頸協(xié)調(diào)優(yōu)化視覺伺服跟蹤算法，使冗余眼頸關(guān)節(jié)實現(xiàn)優(yōu)化協(xié)調(diào)運動，實現(xiàn)時間最優(yōu)快速目標追蹤。 4）智能快速地圖創(chuàng)建和定位與場景理解針對未知場景，基于雙眼RGB圖像序列及深度傳感器信息，生成仿生眼環(huán)境觀測的序列決策指令，實現(xiàn)更優(yōu)更快的環(huán)境地圖創(chuàng)建。實現(xiàn)室外環(huán)境三維建模與場景理解。

北京理工大學 2022-04-08

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