論文の概要: An event-driven framework for fly-inspired visual motion detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.05205v1
- Date: Mon, 06 Jul 2026 15:22:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-07 22:26:30.209083
- Title: An event-driven framework for fly-inspired visual motion detection
- Title(参考訳): フライインスパイアされた視覚運動検出のためのイベント駆動型フレームワーク
- Abstract要約: この研究は、新しいイベントベースセンシングと生物学的に構造化されたニューラルネットワークを統合し、視覚運動検出のための効率的な計算パラダイムを確立する。
提案するフレームワークは、光路内の運動処理回路をエミュレートする、最近開発されたフライインスパイアされたニューラルネットワーク上に構築されている。
実験により,このフレームワークは事象駆動型視覚の時間的優位性と,バイオインスパイアされたニューラル処理の効率性と解釈可能性とを効果的に組み合わせていることが示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.756242900662377
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Fast and reliable motion detection is essential for machine vision and autonomous systems operating in dynamic environments. This work integrates emerging event-based sensing with biologically structured neural computation to establish an efficient computational paradigm for visual motion detection. The proposed framework is built upon a recently developed fly-inspired neural network that emulates motion-processing circuits in the optic lobe. Owing to its feed-forward and training-free architecture, the neural model requires only a small number of interpretable parameters and is well suited for real-time embedded implementation. Event cameras provide low-latency, low-power, and high-dynamic-range visual sensing by asynchronously transmitting brightness-change events. However, their performance can be degraded by event noise, including temporal noise and junction-leakage-induced activity, particularly under low-light conditions. Moreover, effective integration between event-based visual representations and biologically inspired neural processing remains under-explored. To address these challenges, we propose an event-driven computational framework that combines time-surface encoding for front-end event representation with a fly optic-lobe-inspired neural network for foreground motion-direction estimation. A bottom-up attention mechanism is further incorporated to suppress background motion and enhance the saliency of foreground targets. The proposed method is evaluated on real-world ground-vehicle datasets and compared with a baseline frame-based model and an optimization-based approach. Experimental results demonstrate that the framework effectively combines the temporal advantages of event-driven vision with the efficiency and interpretability of bio-inspired neural processing.
- Abstract(参考訳): 高速かつ信頼性の高いモーション検出は、動的環境で動作するマシンビジョンと自律システムにとって不可欠である。
この研究は、新しいイベントベースセンシングと生物学的に構造化されたニューラルネットワークを統合し、視覚運動検出のための効率的な計算パラダイムを確立する。
提案するフレームワークは、光路内の運動処理回路をエミュレートする、最近開発されたフライインスパイアされたニューラルネットワーク上に構築されている。
フィードフォワードとトレーニングフリーアーキテクチャのため、ニューラルネットワークモデルは少数の解釈可能なパラメータしか必要とせず、リアルタイムの組込み実装に適している。
イベントカメラは、輝度変化イベントを非同期送信することで、低レイテンシ、低消費電力、高ダイナミックレンジの視覚センシングを提供する。
しかし、その性能は、特に低照度条件下では、時間雑音やジャンクション誘導活動などの事象ノイズによって劣化する可能性がある。
さらに、イベントベースの視覚表現と生物学的にインスパイアされたニューラル処理の効果的な統合は、まだ未調査のままである。
これらの課題に対処するために,前景の動作方向推定のために,フロントエンドのイベント表現のための時間面エンコーディングとフライ・オプティカル・ローブにインスパイアされたニューラルネットワークを組み合わせたイベント駆動型計算フレームワークを提案する。
さらにボトムアップ注意機構が組み込まれ、背景運動を抑え、前景目標の塩分濃度を高める。
提案手法は,実世界の地上車両のデータセットを用いて評価し,ベースラインフレームベースモデルと最適化ベースアプローチとの比較を行った。
実験により,このフレームワークは事象駆動型視覚の時間的優位性と,バイオインスパイアされたニューラル処理の効率性と解釈可能性とを効果的に組み合わせていることが示された。
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