计算机科学与探索

作者：陶星宇, 胡滨

单位：1. 贵州大学 公共大数据国家重点实验室，贵阳 5500252. 贵州大学 计算机科学与技术学院，贵阳 5500253. 贵州大学 人工智能研究院，贵阳 550025

关键词：方向差分感知,间隙连接耦合,重叠感受野,方向差分神经元,视网膜神经,视觉运动感知,自运动视觉场景

基金：国家自然科学基金（62066006）；贵州省自然科学基金（黔科合基础[2020]1Y261）。

认知神经科学研究发现，脊椎动物视网膜存在方向差分神经元（OMS-DS），具有局部-全局方向差异偏好的视觉神经响应特性，有助于动态视觉场景中区分前景局部和背景全局之间的运动差异，但目前鲜有该神经特性在视觉运动感知问题研究的计算模型报道。针对该问题，基于蝾螈视网膜差分运动响应特性，提出一种方向差分运动感知神经网络（dirDMPNN）。所提出的神经网络包含突触前和突触后两部分。突触前网络感知运动变化在视野域中引发的低阶视觉线索；突触后网络基于重叠感受野间隙连接耦合机制以对前景、背景方向差分实现响应输出。系统性实验研究表明，dirDMPNN能感知视野域中平移自运动的前景-背景方向运动线索，并对其差分运动模式输出强烈神经尖峰响应。该工作涉及生物视脑神经机制启发的视觉信息加工处理，可为自运动视觉场景，诸如空间飞行器、无人驾驶、机器人自主导航等自治环境下的运动感知与识别、目标检测与跟踪问题的研究与解决提供新思想、新方法。

来源：2026年第1期

《计算机科学与探索》期刊编辑部

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