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Frequency analysis of a bumblebee (Bombus impatiens) wingbeat

机译：大黄蜂（Bombus impatiens）翼拍的频率分析

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The wingbeat of an insect relates directly to energy consumption, is a strong indicator of its rate of metabolism and physical structure, and inversely relates to the length of its wing and to the mass of its body. It is also a principal component in understanding the aerodynamic properties of its flight. In this paper, we introduce a method based on the use of high-speed cameras and computer vision techniques to analyze a bumblebee (Bombus impatiens) wingbeat. We start capturing images with a virtual stereo system when a bumblebee crosses two intersecting laser beams. Then, we detect moving objects using background subtraction. Next, via Fourier analysis of the observed optical flow contraction/expansion, and marginalization of prior knowledge, we estimate the wingbeat frequency. Finally, the information from the two virtual cameras is fused using a robust state estimation. Our system is well prepared to handle occlusions; it works with untethered insects; and it does not require the synchronization of a multi-camera system.
机译：昆虫的翅膀跳动与能量消耗直接相关，是其新陈代谢速率和身体结构的有力指标，而与翅膀的长度及其身体质量成反比。它也是理解其飞行的空气动力学特性的主要组成部分。在本文中，我们介绍了一种基于高速相机和计算机视觉技术的方法来分析大黄蜂（Bombus impatiens）的翼拍。当大黄蜂穿过两个相交的激光束时，我们开始使用虚拟立体声系统捕获图像。然后，我们使用背景减法检测运动对象。接下来，通过对观察到的光流的收缩/扩展进行傅立叶分析，以及对先验知识的边际化，我们估计机翼的频率。最后，使用稳健状态估计来融合来自两个虚拟摄像机的信息。我们的系统已经为处理遮挡做好了充分的准备；它适用于不受束缚的昆虫；并且不需要多摄像机系统的同步。

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