Biomimetic Spherical Vision

Biomimetic vision is a novel, interdisciplinary approach to machine vision. It is based on the observation that many natural organisms have evolved highly optimized visual strategies to control their behavior. These strategies are far superior to existing technical solutions, and can be used in a new generation of artificial systems to solve various control tasks. In this dissertation the author presents a complete, biomimetic vision system with a spherical field of view. He introduces various algorithms and data structures for the efficient acquisition, representation, processing and behavior-oriented evaluation of spherical images. The algorithms are inspired by the different processing stages in the visual system of flying insects, and are tested in the context of visual flight stabilization.

Biomimetisches Sehen ist ein neuer, interdisziplinärer Ansatz im maschinellen Sehen. Er beruht auf der Beobachtung, dass viele natürliche Organismen im Lauf der Evolution hochoptimierte visuelle Strategien zur Kontrolle ihres Verhaltens entwickelt haben. Diese Strategien sind bestehenden technischen Lösungen weit überlegen und können in einer neuen Generation künstlicher Systeme dazu verwendet werden, eine Vielzahl von Kontrollproblemen zu lösen. In dieser Dissertation beschreibt der Autor ein vollständiges, biomimetisches Sehsystem mit sphärischem Blickfeld. Mehrere Algorithmen und Datenstrukturen zur effizienten Erfassung, Repräsentation, Verarbeitung und verhaltensorientierten Auswertung sphärischer Bilder werden vorgestellt. Die Algorithmen haben die verschiedenen Verarbeitungsstufen im visuellen System fliegender Insekten zum Vorbild und werden im Kontext einer visuellen Flugstabilisierung getestet.