基于视觉注意机制的感兴趣区检测

提出了一种基于视觉注意机制的感兴趣区检测方法：使用分水岭方法分割图像区域;根据生物的视觉注意机制特性,选用中央周边差的采样方式提取图像特征,将不同维的图像特征融合为显著图;显著点经过竞争得到的注意焦点作为分水岭分割的种子点,然后融合显著图和分水岭分割区得到感兴趣区;遵循返回抑制和邻近优先的准则选择并转移注意焦点,从而计算区域的重要性或兴趣度.实验结果表明该方法符合生物的视觉注意机制,在自动检测感兴趣区时可以有效减少过分割,也能较好的处理大对象.     

基于视觉注意的彩色图像检索方法

基于视觉注意模型提取的特征能够反映图像高层语义的新特征,将视觉注意机制引入到图像分析领域能有效地减小语义鸿沟,获得高效的图像检索性能.根据视觉感知的特点,对Itti视觉注意模型进行了改进.采用主分量图表示亮度图,将纹理粗糙度信息融入视觉注意模型,进而提出了一种基于视觉注意空间分布特征的图像检索算法.首先由改进视觉注意模型将图像分解得到38个视觉特征图,然后采用网格平分法提取视觉特征图的空间分布信息,组成特征矢量来多层次地对图像特征进行描述,用于图像检索.实验结果表明,该算法利用基于改进注意力模型方法来提取图像空间分布特征进行图像检索,能获得较高的检索率.     

基于视觉注意的彩色图像检索方法

基于视觉注意模型提取的特征能够反映图像高层语义的新特征,将视觉注意机制引入到图像分析领域能有效地减小语义鸿沟,获得高效的图像检索性能.根据视觉感知的特点,对Itti视觉注意模型进行了改进.采用主分量图表示亮度图,将纹理粗糙度信息融入视觉注意模型,进而提出了一种基于视觉注意空间分布特征的图像检索算法.首先由改进视觉注意模型将图像分解得到38个视觉特征图,然后采用网格平分法提取视觉特征图的空间分布信息,组成特征矢量来多层次地对图像特征进行描述,用于图像检索.实验结果表明,该算法利用基于改进注意力模型方法来提取图像空间分布特征进行图像检索,能获得较高的检索率.     

基于双阈值视觉注意模型的图像关注焦点检测

 图像关注焦点（FOA）检测是基于人眼视觉关注模型的图像感兴趣区提取的关键技术。为了更加精确、合理地搜索图像关注焦点,提出一种基于双阈值视觉关注模型的FOA检测算法。算法首先提取图像的亮度、颜色、方向和离散矩变换（DMT）特征,生成各个特征对应的特征图;然后将各特征图合并为一张包含多种特征的显著图;最后根据显著图的灰度直方图建立静态阈值与动态阈值,确定图像关注焦点的位置与数量。实验结果表明：新算法在图像关注焦点检测的准确性上较Itti模型有更为优秀的表现,更符合人眼视觉的关注习惯。     

一种基于视觉底层特征的图像质量评价方法

把视觉底层特征概念引入到客观图像质量评价中,提出了一种基于不同图像视觉底层特征的质量评价方法。在基于Itti计算模型和视觉底层特征最佳权重的基础上,对4种类型图像提取底层视觉特征显著图,利用特征最佳权重值,组合归一化形成视觉计算显著图,通过直方图相似度计算分析各显著图。实验结果与主观评价结果具有较好的一致性,且优于基于传统Itti模型和SSIM模型的图像质量评价方法。不同类型的图像需要充分考虑各特征的权重大小,使其能真实反映视觉感兴趣区域的特征属性,更好地评价失真图像的质量。     

视觉注意机制在图像增强中的应用研究

将视觉注意机制引入到直方图构造中,并在此基础上提出了一种新的基于灰度级信息量直方图的图像增强算法.该算法利用Itti视觉注意计算模型对图像的显著性进行分析,获得全局显著图;然后,将全局显著图划分为若干等大的子区域,求取各子区域的平均显著值,并做归一化处理,得到子区域的加权统计系数;再将各子区域的灰度级加权统计值相加,得到灰度级信息量直方图;最后,依据直方图均衡化的映射函数,调整灰度级的动态范围.实验结果表明,该算法明显优于经典的GHE算法和AHE算法,具有满意的视觉效果.     

基于生物视觉特征和视觉心理学的视频显著性检测算法

提出了一种空域和时域相结合的视频显著性检测算法.对单帧图像,受视觉皮层层次化感知特性和Gestalt视觉心理学的启发,提出了一种层次化的静态显著图检测方法.在底层,通过符合生物视觉特性的特征图像（双对立颜色特征及亮度特征图像）的非线性简化模型来合成特征图像,形成多个候选显著区域;在中层,根据矩阵的最小Frobenius-范数（F-范数）性质选取竞争力最强的候选显著区域作为局部显著区域;在高层,利用Gestalt视觉心理学的核心理论,对在中层得到的局部显著区域进行整合,得到具有整体感知的空域显著图.对序列帧图像,基于运动目标在位置、运动幅度和运动方向一致性的假设,对Lucas-Kanade算法检测出的光流点进行二分类,排除噪声点的干扰,并利用光流点的运动幅度来衡量运动目标运动显著性.最后,基于人类视觉对动态信息与静态信息敏感度的差异提出了一种空域和时域显著图融合的通用模型.实验结果表明,该方法能够抑制视频背景中的噪声并且解决了运动目标稀疏等问题,能够较好地从复杂场景中检测出视频中的显著区域.     

面向目标检测的视觉注意机制波段选择研究

近年来,波段选择在高光谱图像降维处理中得到了广泛地应用,然而常用的数据降维方法并没能将与人类视觉系统相关的信息进行有效利用,如果将人类与生俱来的视觉注意机制能力应用到高光谱图像中目标的视觉显著性特征的增强或识别,对于高光谱图像的目标检测研究无疑会产生相当的促进作用。研究提出引入视觉注意机制理论应用于波段选择研究,构建面向目标检测应用的视觉注意机制波段选择模型。通过分析计算波段图幅的目标与背景的可识别程度,量化所在波段对地物目标与背景的判别能力,提出了基于目标视觉可识别度的波段选择方法;利用LC显著性算法进行空间域的视觉显著性目标分析,计算背景与目标的显著性差异绝对值,提出基于LC显著目标结构分布的波段选择方法。将这两种方法结合提出的改进子空间划分方法,建立面向目标检测的视觉注意机制波段选择模型,并经高光谱遥感AVIRIS San Diego公开数据集进行目标检测实验验证,结果表明所提出的基于视觉注意机制的波段选择模型对于目标检测应用具有较好的检测效果,实现了数据降维和高效的计算处理。     

融合视觉显著性和局部熵的红外弱小目标检测

针对红外图像中弱小目标检测虚警率高、实时性差的问题,提出了一种基于视觉显著性和局部熵的红外弱小目标检测方法.该方法将红外弱小目标的检测问题由粗到精分步实现,首先利用融合局部熵的方法提取包含目标的感兴趣区域,对红外弱小目标实现粗定位.然后再利用改进的视觉显著性检测方法在感兴趣区域计算局部对比度,获得感兴趣区域的显著图.最...     

基于视觉显著图的数字水印算法

为了更加有效地解决数字水印不可见性的问题,提出了一种基于视觉显著图的水印方法。对Itti视觉计算注意模进行改进,提取图像视觉显著图;利用二级哈尔小波变换方法,根据图像视觉显著图,将水印信息嵌入到图像的低频域内;采用多组SIFT特征点匹配进行精确几何校正处理,提取水印信息。实验结果表明,含水印图像的PSNR达到80dB以上,提取水印NC值都在0.8以上。因此,数字水印方法具有极好的不可感知性,可以有效抵抗噪声、滤波和JPEG压缩等常规图像处理攻击,尤其是对任意角度的旋转攻击、缩放、平移等几何攻击具有极强的鲁棒性。     

Invisible Visual Cryptography

We propose to realize visual cryptography in an indirect way with the help of diffractive optics, the pure-amplitude keys being substituted with the phase-only keys that are invisible for common-used intensity detectors, leading to the significantly enhanced security and improved usability for practice. Three typical realizations are provided by using static or dynamic diffractive optical elements, and the new concept of invisible visual cryptography(IVC)may be established. This concept is demonstrated by a compact opto-electronic system with only one spatial light modulator within time-delayed exposure, maintaining the fast speed of decryption and no requirement to the calculation of decryption in conventional visual cryptography. Further, IVC shows the immunity to noises and good information capacity, which is partly inherited from diffractive optics. IVC might suggest a new strategy for visual cryptography with the respective of diverse realizations, such as opto-electronic or even bio-chemical or other methods.     

Recalibration of Visual Stability Mechanism Occurs in a Higher-Order Visual System

We investigated whether an adaptation effect occurs in a virtual environment where an extent of retinal image motion caused by head rotation is modulated depending on the extent of the rotation. We defined the value #x201C;Gain#x201D;, as the ratio of #x201C;the angular velocity of retinal motion in the virtual environment#x201D; to #x201C;the angular velocity of head motion in the real environment#x201D;. Subjects rotated their heads in the adaptation phase in which one of three Gains (0.5, 1.0, and 1.5) was adapted; the phase lasted one period (3 min). Immediately afterwards, they adjusted the Gain to enable them to perceive a #x201C;stable environment#x201D; in the test phase. The results showed that adjusted Gains in the test phase tended to shift to the adaptation Gains. In addition, we tested whether the adaptation effect occurs in the somatic system and whether interocular transfer occurs, and found that the somatic system was not modulated by immersion in the conflicting environment but interocular transfer was observed. These results indicate that our visual stability system can adapt to such virtual environments within short minutes and that the adaptation effect occurs in our binocular visual system.     

Visual Horizons in World-Models

This paper seeks to effect a unification and generalization of various particular results on visual horizons scattered in the literature. A horizon is here defined as a frontier between things observable and things unobservable. Two quite different types of horizon exist which are here termed event-horizons and particle-horizons. These are discussed in detail and illustrated by examples and diagrams. The examples include well-known model-universes which exhibit one or the other type of horizon, both types at once, or no horizon. Proper distance and cosmic time are adopted as the main variables, and the analysis is based on the Robertson–Walker form of the line element and therefore applies to all cosmological theories using a homogeneous and isotropic substratum.     

Visual feedback during speech production

The question of whether visual information can affect ongoing speech production arises from numerous studies demonstrating an interaction between auditory and visual information during speech perception. In a preliminary study, the effect of delayed visual feedback on speech production was examined. Two of the 13 subjects demonstrated speech errors that were directly related to the delayed visual signal. However, in the main experiment, providing immediate visual feedback of the articulators did not diminish the effects of delayed auditory feedback for 11 speakers.     

Visual observation of Zener tunneling

We experimentally investigate photonic Zener tunneling between the bands of a waveguide array by directly monitoring the propagating light inside this structure. For strong transverse index gradients we observe Zener breakdown as regular outbursts of radiation escaping from the Bloch oscillations. Tunneling to higher order photonic bands and Bloch oscillations in different bands have been detected.     

一种导引头性能可视化评估方法

激光制导、微波制导的导引头由于不具备可视化功能,在实际环境中进行性能考核时,导引头是否成功截获指定目标、截获目标后的稳定跟踪过程是否正常以及在稳定跟踪过程中出现的问题都不易得到及时、准确的定位和分析。文中设计的可视化评估系统可有效解决上述问题,通过加装可见光成像系统同步伴随导引头运动的方法,将导引头搜索、跟踪目标的过程清晰成像,直观显示导引头的整个工作过程,同时利用图像跟踪系统和图像存储系统保存关键性能参数,试验完成后对导引头的输出参数及跟踪性能进行验证及处理,进而对导引头的性能参数进行分析和评估;通过动态跟踪或加载干扰源试验验证,该方法能利用可视化系统可靠同步跟随不可视导引头的运动,并对导引头跟踪过程进行定性观察及定量分析。该方法不仅可以克服室内仿真环境不太真实的缺点,又可进行多次重复性研究,性价比高,为导引头性能评估提供一种比较适用的研究手段。     

一种正六边形检测方法的研究

提出了一种基于几何特征的正六边形检测方法。在简述Hough变换原理和正六边形特点的基础上,把正六边形的检测分解成直线和圆的检测,以及线段长度和直线夹角的计算。利用检测到的直线,在图像平面内建立直线方程,依据直线方程,计算相邻两条直线的夹角和交点,求出每条边的长度,同时检测6个交点是否均匀分布在同一圆周上。在螺栓头部正六边形检测实验中,角度测量误差为0.38%,边长测量误差为0.85%。结果表明,该方法是有效的,能准确地检测出图像中的正六边形。     

Visual performance with biocular magnifiers

Optical systems intended for visual use must be designed with reference to both optical technology and physiological optics. This paper describes specific work to relate these fields for the case of biocular magnifiers.