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大鼠机器人迷宫实验系统的设计与实现  
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【英文题名】 The Design and Implementation of the Ratbot Maze Experiment System
【作者】 赖盛章;
【导师】 姚敏;
【学位授予单位】 浙江大学;
【学科专业名称】 计算机科学与技术
【学位年度】 2016
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 浙江大学
【网络出版投稿时间】 2016-05-12
【关键词】 大鼠机器人; 迷宫实验; 脑电刺激; HOG/SVM;
【英文关键词】 Ratbot; maze experiment; brain stimulation; HOG/SVM;
【中文摘要】 随着脑机接口和混合智能技术的不断发展和完善,传统基于人工观察统计和被动奖赏式的行为实验技术正被以结合计算机视觉和脑电奖赏刺激的新式训练方式所取代。同时,正是因为计算机视觉技术的引入,使分析实验动物复杂行为模式成为可能。本文以大鼠机器人的迷宫学习为背景,研究并设计一套大鼠机器人迷宫实验系统,分为实时实验软件和数据分析软件。实时实验软件能够实时捕捉并分析迷宫中大鼠身体运动,并实时根据行为规则给予脑电刺激;数据分析软件实验后自动离线分析实验数据,衡量实验结果。本文具体内容包括四个方面:1.设计并搭建整体迷宫环境,并对系统中所使用的CMOS摄像头畸形矫正技术、多摄像头视频采集和场地拼接技术进行介绍。2.实时实验软件的设计与实现。在实时实验软件中使用多线程异步编程技术,可以实时采集记录大鼠行为数据,并根据事先定义的位置状态规则对大鼠进行脑电刺激。3.通过分析大鼠身体特征,使用图像处理算法提取出大鼠身体轮廓及质心。同时因为本实验环境中存在大量被遮挡的暗区,且大鼠身体灵活多变、特征点较少,运动模式复杂无法预测,传统轮廓曲率法和标记法适用受限。所以本文提出一套通过HOG/SVM方法定位尾部,迭代计算尾部与身体质心来定位头部的...
【英文摘要】 With the development and improvement of Brain Computer Interface and Hybrid Intelligence Technology, the traditional behavioral experiment technology, which is based on manual observa-tion and statistics, is gradually replaced by a new training mode combining computer vision and brain electrical reward stimulation. The introduction of computer vision has make the analysis of complex behavior patterns of experimental animals possible.In the background of ratbot maze learning, this thesis has studied and desi...
【更新日期】 2016-05-20

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导师:姚敏    导师单位:浙江大学    学位授予单位:浙江大学
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