基于視覺生理機制的顏色恒常性模型及其在圖像處理中的應用.pdf

1、顏色恒常性是人視覺系統(tǒng)在光源變化的情況下對場景的真實顏色保持相對恒定感知的能力，它屬于視覺系統(tǒng)知覺感知的范疇。在真實自然場景中，環(huán)境光源的光譜構成隨著時間的變化而變化。而反射入眼睛的光線主要由兩部分構成，一部分是場景的物理屬性，另外一部分是光源。因而當光源變化的時候，進入眼睛的光線成份也會發(fā)生變化，所以視覺系統(tǒng)的顏色恒常能力就是抵制這種由光源改變所引起的變化，與此同時保持對場景物理屬性的真實感知，比如表面顏色。本文在神經(jīng)電生理學，心理物

2、理學，以及傳統(tǒng)的計算機視覺研究顏色恒常性的基礎上，提出了兩個基于人類視覺系統(tǒng)機制的顏色恒常性模型：
　?。?）視網(wǎng)膜作為視覺信息處理的門戶，直接承擔了大量的視覺信息處理任務。由水平細胞，雙極細胞，無長突細胞以及神經(jīng)節(jié)細胞等視網(wǎng)膜神經(jīng)元構成了視網(wǎng)膜信息處理的主要生理基礎，特別是雙極細胞和神經(jīng)節(jié)細胞的中心外周感受野結構，是視網(wǎng)膜處理視覺信息的主要特點。本文假設顏色恒常性在視網(wǎng)膜信息處理階段就得到了實現(xiàn)，基于視網(wǎng)膜上各種神經(jīng)元處理信息的

3、機制建立起數(shù)學模型。在幾個大型的專用于計算性顏色恒常研究的圖像數(shù)據(jù)庫上的實驗證明，本文提出的模型所具備的性能比大多數(shù)顏色恒常性模型更好，且很好的符合視覺系統(tǒng)的生理機制，也為視覺系統(tǒng)中顏色恒常性的實現(xiàn)機制給出了一種新的解釋。
　?。?）V1區(qū)中雙拮抗神經(jīng)元的感受野同時具備中心和外周的空間拮抗和顏色拮抗的雙重特性，大量的電生理實驗研究認為雙拮抗神經(jīng)元是視覺系統(tǒng)實現(xiàn)顏色恒常感知的生理基礎。本文模擬雙拮抗神經(jīng)元的感受野機制并將其運用于計算