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仿生双眼视觉技术及应用

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登记号:G20200545

所属行业:科学研究和技术服务业

学科分类:信息科学与系统科学;电子与通信技术;计算机科学技术;

关键词: 智能检测 仿生技术 双目视觉 机器人控制 立体视觉

绿色分类:其他资源效率提升;

  • 基本信息
成果名称: 仿生双眼视觉技术及应用
成果登记号: G20200545 学科分类: 信息科学与系统科学;电子与通信技术;计算机科学技术;
绿色分类: 其他资源效率提升; 项目关键词: 智能检测  仿生技术  双目视觉  机器人控制  立体视觉
推荐单位:

中国科学院上海微系统与信息技术研究所

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 合资合作,面洽, 成果所属行业: 科学研究和技术服务业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

本项目属于类脑人工智能领域的机器视觉技术。视觉是人类大脑获取外界信息的主要来源。机器视觉是智能载体感知环境的基础,其发展对于工业制造、交通运输、文化娱乐、国防安全等领域的产业升级都具有巨大推动力。近年由于双目标定技术的发明,单目视觉终于发展到了具有立体视觉功能的双目视觉,但目前尚无可以应用的人眼一样的可动双眼视觉。生物界高等动物的眼睛都是可动的,所以机器可动双眼的优点显而易见,但仍需解决协调控制、动态标定、双眼稳拍等系列问题。本项目的仿生双眼视觉技术,通过对人类视觉系统的完整解析与模拟,实现了包含眼球结构与运动控制、视网膜信号处理、半规管与耳石的平衡感知机制、脑干多模态信息融合、小脑与大脑信息处理等原理在内的双眼视觉技术全覆盖,开创了仿生机器视觉新领域。其仿人的“双眼”与“可动”关键特性,可有效地扩展机器视觉的感知信息维度与空间广度,解决视觉传感器件稳定性差、安装及使用要求高、系统智能化程度低等问题。关键创新点如下: 1.仿生双眼协调运动控制技术。动态双眼机制是在生物漫长进化中形成的最适应环境的视觉感知模式之一。本项目以人类视觉生理学和解剖学为基础,结合自动控制原理,构建了人眼运动控制神经系统的数学模型。提出了仿生视觉协调控制理论,在机器上实现了目前发现的除微眼振以外的所有人类生理眼球运动。 2.仿生视觉高质量成像技术。本项目首次提出对人类的周边视野与中心视野进行模拟,根据信息处理目标的不同,采集不同质量与范围的图像信息;同时通过模拟双眼前庭动眼反射,实现了仿生双眼六自由度全方位防抖,保障双眼图像的实时稳定获取。本项目提出的“标准辐辏”与“自动校准”成像技术兼顾了面向人类的3D影像观看与面向机器的三维数据处理,可应用范围广、灵活度高。 3.仿生类脑高级视觉功能的实现及应用。本项目以上述仿生双眼运动控制与成像技术为基础,以大脑的信息处理机制为启发,结合自研的机器视觉三维重建、检测识别与定位导航算法,研发了立体视觉检测技术方案与双目视觉导航技术方案,成功应用于轨道交通、机器人导航和国防领域。 本项目研发之初进行了周密的专利布局,共获得中国、美国、日本、欧洲、印度授权25项,申请中17项。发表学术论文100多篇,多篇论文在国际学会上获奖。学术成果及转化成果获奖10余项,近三年产生直接经济效益3228万元。本项目自研的专业3D摄像系统是全球唯一全自动几何误差校正的摄像系统,获2013年北京国际电视电影设备展产品奖,参与拍摄的多部作品囊括了所有3D影视领域奖项,被国家广电总局授予2018年广播影视科技创新二等奖。仿生双眼智能机器人获2015年中国国际工业博览会创新奖。立体视觉检测技术被上海申通地铁采用;双目导航方案被中芯国际的无人车间搬运机器人、物流公司智能叉车采用。本项目获得多项国防预研项目支持,航空领域实际应用一项,产生了显著的社会和经济效益。

姓名: 张晓林 性别:
出生日期: 2020-05-27 08:00:00.0 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市长宁区长宁路865号
电子邮件: tangxiao@mail.sim.ac.cn
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