視覺(jué)注意力機(jī)制及其應(yīng)用研究.pdf

1、作為人類視覺(jué)系統(tǒng)的重要特性之一，視覺(jué)注意機(jī)制能夠使人類從復(fù)雜場(chǎng)景中迅速選擇少數(shù)顯著對(duì)象加以關(guān)注，是人類以有限資源處理外界大量信息的重要手段。鑒于其高效的數(shù)據(jù)篩選能力，將視覺(jué)注意機(jī)制引入計(jì)算機(jī)信息處理領(lǐng)域，尤其是需要對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的圖像處理領(lǐng)域，具有十分重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。因此，融合了生理解剖學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科成果的視覺(jué)注意模型化計(jì)算問(wèn)題迅速成為圖像處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　 本課題采用理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)分

2、析相結(jié)合的方法，圍繞自下而上的視覺(jué)選擇性注意機(jī)制建模問(wèn)題進(jìn)行展開(kāi)。論文首先介紹本課題研究現(xiàn)狀，然后闡述相關(guān)的生理心理學(xué)理論，接著從靜態(tài)顯著性和動(dòng)態(tài)顯著性兩個(gè)方面研究視覺(jué)注意模型化計(jì)算問(wèn)題，并將其應(yīng)用到圖像匹配領(lǐng)域。
　　 靜態(tài)顯著性方面，實(shí)現(xiàn)了Laurent Itti等人提出的適用于靜態(tài)圖像的視覺(jué)注意計(jì)算模型，并從兩方面進(jìn)行了改進(jìn)。1)在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)LaurentItti模型在提取顏色特征時(shí)可能出現(xiàn)顯著區(qū)域反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，分析

3、其產(chǎn)生原因并提出改進(jìn)方案。2)優(yōu)化顯著圖合并策略。實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果證明了改進(jìn)后方案的有效性。
　　 動(dòng)態(tài)顯著性方面，給出一種計(jì)算視頻序列運(yùn)動(dòng)顯著性的方案。首先通過(guò)塊匹配提取當(dāng)前幀的運(yùn)動(dòng)矢量并將其分解成4個(gè)方向的標(biāo)量，分別計(jì)算各方向的運(yùn)動(dòng)顯著性，最后融合成運(yùn)動(dòng)顯著圖。在靜止攝像頭采集的視頻序列上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本方案顯著區(qū)域提取效果與人眼感知基本一致。
　　 應(yīng)用方面，將靜態(tài)顯著性計(jì)算模型引入圖像匹配技術(shù)領(lǐng)域。匹配全過(guò)程分為