基于競爭機制的神經網(wǎng)絡模型在視覺不變性中的應用研究.pdf

1、人類視覺系統(tǒng)認知過程及規(guī)律的研究，在機器視覺和認知科學等方面具有重要意義，特別是在目前初期特征分析理論與初期整體知覺理論之間沖突仍然很激烈的背景下。本文將研究的焦點集中在模擬視覺系統(tǒng)上，以視覺系統(tǒng)的生理機制研究為基礎，用神經網(wǎng)絡分層模型對視覺不變性現(xiàn)象展開分析，本文的主要工作和特色如下：
　　 1.深入研究視覺系統(tǒng)的生物機制，視覺的形成是刺激物經視網(wǎng)膜預處理，其基本特征被提取后轉換的圖像電信號沿著視覺神經被傳輸。信號通過兩條路徑

2、：P路和M路到達外側膝狀體核(LGN)。LGN在大腦扮演繼電器開關的作用把信號通過傳到視覺皮層最后到達后腦。著重研究了視皮層中負責認知任務的腹側通路系統(tǒng)的分層理論。
　　 2.結合視覺的生物機制從神經網(wǎng)絡角度嘗試模擬視覺系統(tǒng)。在以往眾多模擬研究中，提出了一種改進性的神經網(wǎng)絡模型。以往的模型用簡單和復雜細胞來響應對象平移或縮放不變性。這個模型是個神經網(wǎng)絡，利用跟蹤學習規(guī)則來修改節(jié)點的權重建立對對象的大小，位置或是旋轉改變的不變性響

3、應。
　　 3.設計實驗將各種諸如簡單幾何、紋理和自然圖像的原圖像和經過旋轉、平移、縮放處理后的圖像都經過神經網(wǎng)絡模型的訓練，通過比較訓練結果的相似度，驗證了該模型可以很好的模擬視覺不變性特性，并通過和其他圖像的對比試驗發(fā)現(xiàn)該理論物體類別辨別中也能得到不錯的效果。
　　 總之，視覺不變性的研究是個復雜的問題，本文提出的神經網(wǎng)絡模型，從理論上來看符合人類視覺系統(tǒng)相關特性，從試驗情況來看能夠解釋目前存在的視覺不變性現(xiàn)象，在模