視覺注意力機制及其應(yīng)用研究.pdf

1、作為人類視覺系統(tǒng)的重要特性之一，視覺注意機制能夠使人類從復(fù)雜場景中迅速選擇少數(shù)顯著對象加以關(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，將視覺注意機制引入計算機信息處理領(lǐng)域，尤其是需要對海量數(shù)據(jù)進行計算的圖像處理領(lǐng)域，具有十分重要的理論價值和現(xiàn)實意義。因此，融合了生理解剖學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)以及計算機科學(xué)等多學(xué)科成果的視覺注意模型化計算問題迅速成為圖像處理領(lǐng)域的研究熱點。
　　 本課題采用理論學(xué)習(xí)與實驗分

2、析相結(jié)合的方法，圍繞自下而上的視覺選擇性注意機制建模問題進行展開。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)顯著性和動態(tài)顯著性兩個方面研究視覺注意模型化計算問題，并將其應(yīng)用到圖像匹配領(lǐng)域。
　　 靜態(tài)顯著性方面，實現(xiàn)了Laurent Itti等人提出的適用于靜態(tài)圖像的視覺注意計算模型，并從兩方面進行了改進。1)在大量實驗的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)LaurentItti模型在提取顏色特征時可能出現(xiàn)顯著區(qū)域反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，分析

3、其產(chǎn)生原因并提出改進方案。2)優(yōu)化顯著圖合并策略。實驗對比結(jié)果證明了改進后方案的有效性。
　　 動態(tài)顯著性方面，給出一種計算視頻序列運動顯著性的方案。首先通過塊匹配提取當(dāng)前幀的運動矢量并將其分解成4個方向的標(biāo)量，分別計算各方向的運動顯著性，最后融合成運動顯著圖。在靜止攝像頭采集的視頻序列上進行的實驗結(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)顯著性計算模型引入圖像匹配技術(shù)領(lǐng)域。匹配全過程分為