視覺(jué)選擇性注意機(jī)制的研究及其在圖像壓縮中的應(yīng)用.pdf

1、主動(dòng)視覺(jué)是人類視覺(jué)研究的熱點(diǎn)和發(fā)展方向，主動(dòng)視覺(jué)核心內(nèi)容是：為了完成給定視覺(jué)任務(wù)，如何主動(dòng)、智能、有選擇地來(lái)獲取視覺(jué)信息；從計(jì)算觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，就是建立視覺(jué)選擇性注意機(jī)制的計(jì)算模型，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性度量。 在面向圖像信息處理的視覺(jué)選擇性注意機(jī)制的研究中主要存在三個(gè)方面的問(wèn)題：如何從總體上設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用的引入視覺(jué)注意機(jī)制的圖像信息處理方法？如何從圖像中找到符合人類視覺(jué)機(jī)制的注意焦點(diǎn)？如何將視覺(jué)注意機(jī)制應(yīng)用于計(jì)算機(jī)圖像信息處理之中？本文

2、主要針對(duì)這些問(wèn)題展開(kāi)研究，并取得了一些有價(jià)值的研究成果。本文主要研究?jī)?nèi)容包括： (1)面向視頻圖像序列的視覺(jué)注意計(jì)算模型的研究。針對(duì)動(dòng)態(tài)視覺(jué)場(chǎng)景，建立了一個(gè)面向視頻圖像序列的基于目標(biāo)跟蹤視覺(jué)注意計(jì)算模型。本文首先指出了Itti模型在動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中速度慢、計(jì)算復(fù)雜，難以滿足實(shí)時(shí)性的要求；然后提出了一種基于目標(biāo)跟蹤的視覺(jué)注意計(jì)算模型，利用視頻圖像序列相鄰幀之間的相似性，通過(guò)加權(quán)顏色直方圖，以最大匹配度作為預(yù)測(cè)模型，得到下一幀注意焦點(diǎn)的位

3、置。利用對(duì)注意焦點(diǎn)的跟蹤，從而了降低計(jì)算量，更快地實(shí)現(xiàn)注意焦點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 (2)融合深度信息的視覺(jué)注意計(jì)算模型研究。本文針對(duì)隱式注意，建立了一個(gè)自下而上融合深度信息的視覺(jué)注意計(jì)算模型。根據(jù)神經(jīng)科學(xué)的研究，本文選取亮度、方向、顏色以及深度信息四種特征。在基于圖像分割的自適應(yīng)立體匹配基礎(chǔ)上提取深度特征，與亮度、方向、顏色特征相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)空間顯著性度量，并采用側(cè)抑機(jī)制和WTA機(jī)制得到注意焦點(diǎn)。融合深度信息的視覺(jué)注意計(jì)算模型能更好的反

4、映空間立體視覺(jué)信息對(duì)注意的影響，使模型的計(jì)算結(jié)果能更加的符合人類視覺(jué)。 (3)將融合深度信息的視覺(jué)注意計(jì)算模型應(yīng)用于圖像壓縮之中。為了提取自然圖像中的主要視覺(jué)信息以便更好地對(duì)圖像進(jìn)行壓縮，本文對(duì)如何利用視覺(jué)注意計(jì)算模型引導(dǎo)圖像壓縮進(jìn)行了研究。首先利用融合深度信息的視覺(jué)注意計(jì)算模型計(jì)算圖像中的感興趣區(qū)域，然后用JPEG2000算法對(duì)感興趣區(qū)域和背景區(qū)域采用不同的壓縮比進(jìn)行壓縮，突出了感興趣區(qū)域。實(shí)驗(yàn)證明本文算法的壓縮率高于JPEG