模擬視皮層神經元側連接的運動檢測.pdf

1、視頻運動信息檢測是視頻信息處理與分析的基礎，被廣泛應用于智能視頻監(jiān)控、高級人機交互等領域。然而，由于視頻圖像場景的復雜性，如照明條件的變化和環(huán)境的變化，以及場景中對象的復雜性，如不同對比度的對象、剛性與非剛性運動的對象等，使得傳統(tǒng)的運動檢測方法失去其實際應用的魯棒性，如幀差法、光流法、背景減除法等，給視頻運動信息檢測造成了很大困難。因此，視頻運動信息檢測仍然是一個經典的研究課題。近年來，隨著對視覺系統(tǒng)信息加工的神經機制研究的不斷深入，模

2、擬視覺系統(tǒng)的運動信息檢測方法不斷涌現(xiàn)。但這些方法主要集中在模擬視皮層獨立神經元的屬性，而忽視了視覺皮層整個神經網絡中神經元之間存在相互影響，其檢測結果不能滿足實際應用要求。大量的神經生理學研究結果表明生物視覺中，視皮層神經元之間是相互連接的，這種連接使得神經元對外界刺激的響應存在著相互影響。為此，本文通過模擬生物視覺系統(tǒng)的信息加工機制以及視皮層神經元之間的連接方式，提出了自適應側連接的視頻對象運動信息檢測方法，其創(chuàng)新之處主要表現(xiàn)在以下幾

3、個方面。
　　提出了視皮層神經元發(fā)放脈沖的自動閾值方法?；诿}沖神經元IF（Integrate and Fire）模型，當神經元受到外界刺激，其膜電位達到一定的閾值時，神經元將發(fā)放脈沖。但由于視覺場景整體的刺激強度，以及刺激強度持續(xù)的時間的不同，神經元發(fā)放脈沖的閾值將隨之變化。為此，本文根據(jù)視皮層神經元對整個視場中感知的視覺信息，利用C-均值模糊聚類的方法獲取脈沖神經元產生脈沖的閾值，從而滿足實際應用要求，符合視覺神經元生理學機制

4、。
　　提出了依賴視覺感知信息強度的自適應側連接的方法。由于神經元之間的側連接，使得神經元之間出現(xiàn)了中心環(huán)繞抑制和環(huán)繞易化的相互作用。然而，生物視覺系統(tǒng)的研究表明，相互作用的范圍依賴于感知信息的強度。為此給出了相互作用方法的計算方法，當感知信息強時，其相互作用的范圍小，相反，感知信息弱，其相互作用大。
　　提出了自適應的視頻運動信息檢測方法。根據(jù)神經元之間的中心環(huán)繞抑制和環(huán)繞易化的最強相互作用分別出現(xiàn)在正交方向和同向方向，給