論文の概要: OppLoD: the Opponency based Looming Detector, Model Extension of Looming
Sensitivity from LGMD to LPLC2
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.10284v1
- Date: Fri, 10 Feb 2023 03:53:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-26 14:28:16.732814
- Title: OppLoD: the Opponency based Looming Detector, Model Extension of Looming
Sensitivity from LGMD to LPLC2
- Title（参考訳）: OppLoD:LGMDからLPLC2へのローミング感度モデル拡張
- Authors: Feng Shuang, Yanpeng Zhu, Yupeng Xie, Lei Zhao, Quansheng Xie, Jiannan
Zhao, and Shigang Yue
- Abstract要約: 織機検出は昆虫の衝突防止システムにおいて重要な役割を担っている。
ラジアル対向運動(ROM:radial-opponent-motion)である拡張と混同し易いため、重要な視覚運動キューは長い間無視されてきた。
ショウジョウバエのROM感受性ニューロンであるLPLC2の発見に関する最近の研究は、焦点、外向運動の刺激にのみ反応するため、その超選択性を明らかにしている。
本稿では,画像速度に基づく略奪検出装置であるロブラ・ジャイアント・ムーブメント・ディテクター(LGMD)をROM感度で拡張する可能性について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.055723903012511
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Looming detection plays an important role in insect collision prevention
systems. As a vital capability evolutionary survival, it has been extensively
studied in neuroscience and is attracting increasing research interest in
robotics due to its close relationship with collision detection and navigation.
Visual cues such as angular size, angular velocity, and expansion have been
widely studied for looming detection by means of optic flow or elementary
neural computing research. However, a critical visual motion cue has been long
neglected because it is so easy to be confused with expansion, that is
radial-opponent-motion (ROM). Recent research on the discovery of LPLC2, a
ROM-sensitive neuron in Drosophila, has revealed its ultra-selectivity because
it only responds to stimuli with focal, outward movement. This characteristic
of ROM-sensitivity is consistent with the demand for collision detection
because it is strongly associated with danger looming that is moving towards
the center of the observer. Thus, we hope to extend the well-studied neural
model of the lobula giant movement detector (LGMD) with ROM-sensibility in
order to enhance robustness and accuracy at the same time. In this paper, we
investigate the potential to extend an image velocity-based looming detector,
the lobula giant movement detector (LGMD), with ROM-sensibility. To achieve
this, we propose the mathematical definition of ROM and its main property, the
radial motion opponency (RMO). Then, a synaptic neuropile that analogizes the
synaptic processing of LPLC2 is proposed in the form of lateral inhibition and
attention. Thus, our proposed model is the first to perform both image velocity
selectivity and ROM sensitivity. Systematic experiments are conducted to
exhibit the huge potential of the proposed bio-inspired looming detector.
- Abstract（参考訳）: 織機検出は昆虫の衝突防止システムにおいて重要な役割を果たす。
進化的生存の不可欠な能力として、神経科学において広範囲に研究され、衝突検出と航法との密接な関係からロボット研究への関心が高まりつつある。
角径、角速度、膨張などの視覚的手がかりは、光学的流れや初等ニューラルネットワークによる検出のために広く研究されている。
しかしながら、重要な視覚運動キューは、放射対運動(ROM)である拡張と混同し易いため、長い間無視されてきた。
ショウジョウバエのROM感受性ニューロンであるLPLC2の発見に関する最近の研究は、焦点、外向きの刺激にのみ反応するため、その超選択性を明らかにしている。
このrom感受性の特徴は衝突検出の要求と一致しており、これはオブザーバの中心に向かって移動する危険の略奪と強く関連している。
そこで我々は,ロブラ・ジャイアント・ムーブメント・ディテクター(LGMD)のニューラルネットワークをROM感度で拡張し,堅牢性と精度を同時に向上したいと考えている。
本稿では,画像速度に基づく略奪検知器であるlobula giant movement detector (lgmd) をrom感度で拡張する可能性について検討する。
そこで我々は,ROMの数学的定義とその主な性質である放射運動応答(RMO)を提案する。
次に、LPLC2のシナプス処理を類似させるシナプス神経パイルを、側方抑制と注意の形で提案する。
提案手法は,画像速度選択性とROM感度の両方を初めて行うモデルである。
システム実験を行い、提案されたバイオインスパイアされた浸水検知器の可能性を示す。
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