

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、在大腦接收的來自外部世界的感知信息中,80%以上是通過視覺系統(tǒng)進行加工處理的。最近二十多年來,視覺信息加工的機制是心理學、神經(jīng)科學、計算機科學等學科研究的重大課題之一。人們廣泛認為,生物視覺系統(tǒng)在長期進化和發(fā)展中,自適應(yīng)于自然環(huán)境中輸入刺激的統(tǒng)計特性,但是生物視覺系統(tǒng)是怎樣對外界環(huán)境的刺激模式做出響應(yīng)?Attneave,Barlow和Olshausen & Field等從信息論出發(fā),發(fā)展了稀疏編碼理論,認為在視覺系統(tǒng)V1區(qū)神經(jīng)細胞的處理
2、過程中,一個重要的約束就是編碼的稀疏性,從而利用較少的資源盡可能有效地編碼更多的信息。稀疏編碼理論在視神經(jīng)細胞的響應(yīng)特性和外部環(huán)境刺激的統(tǒng)計特性之間建立一種科學的數(shù)量聯(lián)系,逐漸成為了一種有效理解人類神經(jīng)系統(tǒng)信息加工機制的理論工具,是國際神經(jīng)計算,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能方面的一個研究熱點。 本論文以稀疏編碼模型和理論為基礎(chǔ),從模擬大腦信息處理方式出發(fā),在理論上進行創(chuàng)新性的探索,并將模型和理論成功地應(yīng)用于計算機視覺的圖像檢索領(lǐng)域中。取得
3、的主要成果包括: 第一,面向知覺任務(wù)的稀疏編碼模型最近的心理學和生理學研究成果表明,簡單細胞的信息處理過程并不僅僅是一個數(shù)據(jù)驅(qū)動的過程,它還受知覺任務(wù)的影響,本文在Olshausen和Field提出的數(shù)據(jù)驅(qū)動的稀疏編碼模型基礎(chǔ)上,設(shè)計了面向知覺任務(wù)的稀疏編碼模型(簡稱TOSC),TOSC模型探索了什么信息應(yīng)該被編碼的問題,也就是What-問題。在從輸入空間到系數(shù)空間的編碼過程中,為了提高編碼系數(shù)空間的可分性,我們引入了模式分類任
4、務(wù)的監(jiān)督信息一判別距離,結(jié)合稀疏編碼的約束條件形成新的代價函數(shù)(Cost function),然后,優(yōu)化學習得到面向模式分類任務(wù)的稀疏編碼模型;通過二分類任務(wù)(自然風景和建筑物的分類)的實驗,我們驗證了面向知覺任務(wù)稀疏編碼模型的有效性。 第二,雙層反饋稀疏編碼模型最近的研究成果表明,初級視皮層的加工過程遠非簡單的局部特征抽取,相反,它的加工是動態(tài)的、交互的和可塑的,它的加工過程受高級皮層的視覺推理和任務(wù)以及行為經(jīng)驗的影響。本文擴
5、展了單層的基于ICA算法的稀疏編碼模型,在多層感知機的基礎(chǔ)上,我們提出了一個帶反饋機制的雙層稀疏編碼模型(簡稱TLF-SC),在TLF-SC模型中,神經(jīng)細胞的響應(yīng)除了受稀疏編碼準則的影響,即保持神經(jīng)細胞響應(yīng)的統(tǒng)計獨立性,同時它還受到反饋信號的調(diào)節(jié),使得神經(jīng)細胞的編碼能更加適應(yīng)于高層的知覺任務(wù)。我們的仿真結(jié)果表明,TLF-SC模型的ICL神經(jīng)元既表現(xiàn)出類似V1區(qū)簡單細胞感受野的特性,也表現(xiàn)出對知覺任務(wù)的自適應(yīng)性,同時TLF-SC模型還能取
6、得比較好的分類性能。 第三,基于注意機制的稀疏編碼模型我們研究發(fā)現(xiàn)對作用于同一個輸入刺激的簡單 細胞群來說,激活的簡單細胞的比例仍然比較高,約占70%。另外,神經(jīng)系統(tǒng)計算資源有限,外部輸入刺激也不是同等重要,所以我們在有效編碼框架中引入了數(shù)據(jù)驅(qū)動的注意選擇機制,提出了基于注意機制的稀疏編碼模型(AGSC模型)。我們對AGSC模型進行了仿真和驗證,實驗結(jié)果表明,AGSC能進一步的提高稀疏編碼模型的稀疏性,減少對神經(jīng)系統(tǒng)資源
7、的需求,同時,它能過濾輸入刺激中的次要信息,而保留輸入刺激中的主要信息。 第四,ICA系數(shù)紋理特征紋理特征是基于內(nèi)容的圖像檢索(簡稱CBIR)中應(yīng)用最廣泛的低層視覺特征之一。本文通過稀疏編碼模型從紋理圖像集中學習到統(tǒng)計的紋理基,這種紋理基具有類似于Gabor濾波器的響應(yīng)特性,而且它的響應(yīng)系數(shù)具有良好的統(tǒng)計獨立性?;谶@種紋理基的系數(shù),我們提出了ICA系數(shù)紋理特征表示方法和抽取算法。在Brodatz紋理庫和VisTex紋理庫中的實
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 壓縮感知理論及其應(yīng)用研究.pdf
- 圖像稀疏表示理論及其應(yīng)用研究.pdf
- 稀疏編碼算法及其應(yīng)用研究.pdf
- 信號稀疏表示理論及應(yīng)用研究.pdf
- 基于稀疏編碼的視覺模型及其應(yīng)用.pdf
- 圖像稀疏編碼算法及其應(yīng)用研究.pdf
- 網(wǎng)絡(luò)編碼理論及其應(yīng)用的研究.pdf
- 景深延拓波前編碼系統(tǒng)理論及其應(yīng)用研究.pdf
- 信號稀疏分解及壓縮感知理論應(yīng)用研究.pdf
- 壓縮感知理論及其在紅外成像中的應(yīng)用研究.pdf
- 圖像處理中的稀疏表示理論及應(yīng)用研究.pdf
- 信道編碼理論及其在通信中的應(yīng)用研究.pdf
- 基于代數(shù)方法的編碼理論及應(yīng)用研究.pdf
- 視覺信息編碼機制及其應(yīng)用研究.pdf
- 機器人光電視覺控制理論及其應(yīng)用研究.pdf
- 一種新的視皮層顏色編碼理論及其視覺應(yīng)用.pdf
- 稀疏貝葉斯學習理論及應(yīng)用研究.pdf
- 本體的理論及其應(yīng)用研究.pdf
- 預(yù)設(shè)理論及其應(yīng)用研究.pdf
- 云理論及其應(yīng)用研究.pdf
評論
0/150
提交評論