一种抗杂波运动背景的鲁棒小目标运动检测视觉系统

在杂波运动背景下监测小物体是未来机器人视觉系统的巨大挑战。作为灵感来源，昆虫非常擅长搜寻配偶和追踪猎物——它们在视觉场中总是表现为暗淡的小斑点。最近揭示的昆虫对小目标运动的精细敏感性，来自一类称为小目标运动检测器（STMDs）的特定神经元。尽管已提出少数基于STMD的模型，这些现有模型仅利用运动信息进行小目标检测，无法区分小目标与小目标状背景特征（称为伪特征）。为解决该问题，本文提出一种用于小目标运动检测的新型视觉系统模型（STMD+），由四个子系统组成——小眼、运动通路、对比通路和蘑菇体。与现有基于STMD的模型相比，额外的对比通路从亮度信号中提取方向性对比以消除假阳性背景运动。方向性对比与运动通路提取的运动信息在蘑菇体中整合用于小目标判别。大量实验表明，所提视觉系统模型在对抗伪特征方面较现有基于STMD的模型有显著且一致的改进。