基于視網(wǎng)膜機(jī)制的圖像增強算法研究.pdf

1、人們通過視覺獲取大量信息，這一信息占據(jù)了感知信息中的絕大多數(shù)。視覺對于人類的重要性毋庸置疑。視覺的形成通常是視網(wǎng)膜進(jìn)行第一階段的信息采樣，經(jīng)過處理后形成亮度和顏色等視覺通路各自傳遞，而視網(wǎng)膜對這些信息也將繼續(xù)進(jìn)行明暗適應(yīng)、亮度拮抗以及顏色拮抗等處理，最終將這些信息傳遞給更高一層的皮層。視網(wǎng)膜這些強大的處理能力離不開其內(nèi)部種類繁多的視神經(jīng)元構(gòu)成的橫向通路和縱向通路，通常縱向通路負(fù)責(zé)某種視覺信息的有效傳遞和增強，而橫向通路則會將其連結(jié)的縱向

2、通路內(nèi)的視覺信息進(jìn)行興奮性或者抑制性的調(diào)制甚至是多個縱向通路信息的拮抗，最終這些信息經(jīng)過處理后繼續(xù)向后傳遞。本文具體的研究分支如下所示：
　　1.視網(wǎng)膜中對于復(fù)雜多變的外界光線環(huán)境能夠有非常強的適應(yīng)能力，由感光細(xì)胞、水平細(xì)胞以及雙極細(xì)胞三者組成的三元聚合體主要負(fù)責(zé)明暗適應(yīng)的生理機(jī)制。通常對于亮度信息有貢獻(xiàn)的是視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞兩種光感受器細(xì)胞。本文基于視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞對于亮度的響應(yīng)曲線，以及水平細(xì)胞對于視錐細(xì)胞的負(fù)反饋調(diào)制來影響

3、其光敏感度的機(jī)制，來實現(xiàn)對于高動態(tài)范圍圖像的色調(diào)映射算法。最終模擬的模型實現(xiàn)效果，證實了明暗適應(yīng)這種生理機(jī)制的合理性。
　　2.視網(wǎng)膜是一個非常復(fù)雜精細(xì)的視覺組織，種類各異的視神經(jīng)元不僅正饋地傳遞視覺信息，還會在雙極細(xì)胞和后面的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層次發(fā)生拮抗。具有十幾類亞種的雙極細(xì)胞中有一些表現(xiàn)出了紅綠拮抗以及黃藍(lán)拮抗的感受野特性。因此，視網(wǎng)膜不僅能調(diào)制總體和局部的光強輸出值等低頻信息，利用這些拮抗感受野，它能夠?qū)⒉煌分g的視覺信息進(jìn)