一种面向视觉注意区域检测的运动分割方法*

结合视觉显著区检测的特点,本文提出一种面向视觉注意区域检测的运动分割方法。该方法用一种层次聚类方法将特征点的运动轨迹进行聚类。首先用中值偏移算法扩大了不同类型运动之间特征向量的差距,同时缩小了相同运动类型的差别。继而,用一种无监督聚类算法,将不同类型的运动进行分割,同时自动获得运动分类数。最后利用运动分割结果,提出一种结合空间和颜色采样的运动显著区域生成方法。与以往方法相比,该方法能够将不同类型的运动自动进行分割,生成的视觉注意区域更为准确,而且稳定性大幅提高。实验结果证明了该方法的有效性和稳定性。     

自然场景中的视觉显著对象检测

显著对象检测是视觉注意机制的一个重要应用基础研究,对于图像检索、场景分析、图像标注与对象识别都有着重要的研究意义。基于Tresiman特征整合理论和Koch计算框架,提出一种自然场景中视觉显著对象的检测方法。该方法首先建立适用于彩色自然场景的视觉显著度模型,计算多种不同特征的显著度,然后在融合不同特征的综合显著度图中提取显著对象。实验结果表明,与经典的Itti模型相比,这种方法不仅检测快速而且更准确地将视觉显著对象从背景中分离出来,更符合人眼的真实视觉注意过程。     

基于层次和动态阈值的图像显著区域检测方法

发展完善了基于层次的显著区域检测模型。把原始图像分层,对每层分别提取底层特征,计算显著性特征,包括亮度显著性、饱和度显著性和色彩显著性。考虑到图像的概率特性,通过引入二维正态分布函数,准确合理地表示图像像素间的相关性。把各层计算所得的结果叠加,通过引入动态阈值,得到最后的显著区域。动态阈值方法不受原始图像的影响,有较好的适应性。将此方法应用于真实图像,得到了令人满意的检测结果。     

视觉选择性注意计算模型

提出一种用于智能机器人的视觉注意计算模型．受生物学启发,该模型模仿人类自下而上和自上而下 两种视觉选择性注意过程．通过提取输入图像的多尺度下的多个底层特征,在频域分析各特征图的幅度谱,在空域 构造相应的特征显著图．根据显著图,计算出注意焦点的位置和注意区域的大小,结合给定的任务在各注意焦点之 间进行视觉转移．在多幅自然图像上进行实验,并给出相应的实验结果、定性和定量分析．实验结果与人类视觉注 意结果一致,表明该计算模型在注意效果、运算速度等方面有效．     

一种基于视觉注意的小目标检测方法

为了方便而快速地在图像中标出目标,提出了一种基于视觉注意的小目标检测方法。该方法对Itti通用视觉注意计算模型作了改进,将目标检测过程分为亮目标检测和暗目标检测。其中亮目标检测采用了简化的Itti模型,暗目标检测主要采用侧抑制网络模型,将亮目标检测与暗目标检测各自生成的显著图合成得到最终的显著图。通过设定一阈值得到图像的预注意区域,采用模糊C-均值算法进行图像分割,以便相对完整地标出每个目标。结果表明,算法能够有效地检测待检测目标。     

基于视觉注意的医学图像感兴趣区域提取*

提出一种基于视觉注意机制的医学图像感兴趣区域提取方法。受生物学启发,该方法模仿人类自下而上的视觉选择性注意过程,通过计算图像中每个像素的全局对比度,构造相应的显著图,并根据显著图,检测出图像中的显著区域。利用多幅医学图像对本方法进行评估,结果表明,该方法能够快速、精确地提取图像中的感兴趣区域,在提取结果和运算速度上均取得了令人满意的效果。     

一种基于显著区域的图像分割方法

提出了一种基于显著区域的图像分割方法.该方法首先根据自底向上的人类视觉注意模型计算出图像的综合显著图.以便反映出图像中各区域的重要程度;然后在此基础上,设计了两种分割算法,分别是基于1-D直方图最大熵法的区域分割和基于注意焦点的区域增长,其中注意焦点从显著图中得到;并结合显著图和分割图,以区域的平均显著度为依据提取显著...     

基于视觉显著性检测的图像分类方法

针对传统的图像分类方法对整个图像不分等级处理以及缺乏高层认知的问题,提出了一种基于显著性检测的图像分类方法。首先,利用视觉注意模型进行显著性检测,得到图像的显著区域;然后,利用Gabor滤波方法和脉冲耦合神经网络模型,分别提取该显著区域的纹理特征和时间签名特征;最后,根据提取的纹理特征和时间签名特征,利用支持向量机实现图像分类。实验结果表明,所提方法在SIMPLIcity图像数据集上平均分类正确率达到94.26%,在Caltech数据集上平均分类正确率为95.43%,从而证明,显著性检测与有效的特征提取对图像分类有重要影响。     

基于视觉注意模型VAMAI的敏感图像检测方法

基于内容的敏感图像检测方法是过滤互联网上敏感信息的有效手段。然而,基于全局特征的检测方法误检率偏高,现有的基于BoW（bag-of-visual-words）的检测方法速度较慢。为了快速准确地检测敏感图像,本文提出基于视觉注意模型VAMAI（visual attention model for adult images）的敏感图像检测方法,包括构造面向敏感图像的视觉注意模型VAMAI、基于兴趣区域和SURF（speeded up robust features）的视觉词表算法、全局特征选择及其与BoW的融合三部分。首先,结合显著图模型、肤色分类模型和人脸检测模型,构造VAMAI,用于较准确地提取兴趣区域。然后,基于兴趣区域和SURF构建视觉词表,用于提高基于BoW的检测方法的检测速度与检测精度。最后,比较多种全局特征的性能,从中选择颜色矩,将它与BoW的支持向量机分类结果进行后融合。实验结果表明:VAMAI能够较准确地检测兴趣区域;从检测速度和检测精度两方面显著地提高了敏感图像的检测性能。     

一种基于视觉注意模型的SSIM改进方法

图像质量评价是图像处理领域的一个研究热点。文中将视觉注意模型结合到传统结构相似度( SSIM)方法中,尝试将视觉注意机制的研究成果引入到图像质量评价领域,以获取更好的评价效果。新方法采用Itti视觉注意计算模型提取图像的全局显著图,然后用中介真值程度( MMTD)理论确定各局部窗口的权值,在评价过程中对显著程度高的区域给予更高的权重。实验结果表明改进后的MMTD-SSIM算法在感兴趣区域突出的图像质量评价中较传统SSIM算法更加准确有效,更加接近人类视觉的主观评价。     

基于视觉选择性注意机制的目标检测的研究

视觉选择性注意模型的应用是当今认知信息处理领域的研究热点。根据人类视觉感知理论,在介绍具有代表性的视觉注意模型（Itti模型）的基础上,在特征提取的初级阶段引入新的低层视觉特征,形成一种新的引导注意的显著图,从而实现较为准确的目标检测。结果证明该方法在一定程度上避免了漏检测现象的发生,使得注意区域更能接近生物视觉系统的实际。     

基于视觉注意力模型的高速铁路轨道病害检测

提出了基于视觉注意力模型的高速铁路轨道病害检测方法.采用基于稀疏采样和核密度估计的视觉注意力模型,得到高速铁路车载视频的显著图,进而提取视频中包含病害的区域;为了解决病害图像分类中的小样本问题,结合已标记样本和未标记样本,提出了基于生成模型的半监督分类方法,并用于高速铁路轨道病害识别分类.对3种典型的轨道病害进行了检查与识别实验,实验结果表明,该方法具有很高的检测率和识别率.     

视觉注意力检测综述

人类能够迅速地选取视野中的关键部分,选择性地将视觉处理资源分配给这些视觉显著的区域.在计算机视觉领域,理解和模拟人类视觉系统的这种注意力机制,得到了学界的大力关注,并显示出了广阔的应用前景.近年来,随着计算能力的增强以及大规模显著性检测数据集的建立,深度学习技术逐渐成为视觉注意力机制计算和建模的主要手段.综述了视觉注意力检测的最新研究进展,包括人眼关注点检测和显著物体检测,并讨论了当前流行的视觉显著性检测数据集和常用的评估指标.对基于深度学习的工作进行了综述,也对之前代表性的非深度学习模型进行了讨论,同时,对这些模型在不同的数据集上的性能进行了详细评估.最后探讨了该领域的研究趋势和未来的发展方向.     

一种基于物体的视觉注意计算模型

为解决基于空间的视觉注意计算模型存在的注意目标不完整、容易转移到无意义区域等问题,提出一种结合空间显著性的基于物体的视觉注意计算模型。检测图像的边缘信息,根据空间视觉显著性度量结果,提取显著值高的封闭边缘,得到感知物体的轮廓。根据各感知物体的大小、位置和显著程度计算其注意度。注意焦点按照注意度递减的顺序在各感知物体之间进行转移。在多幅自然图像上进行实验验证,实验结果表明该模型具有和人类视觉特性相符合的注意效果。     

Hierarchical Visual Attention Model for Saliency Detection Inspired by Avian Visual Pathways

Visual attention is a mechanism that enables the visual system to detect potentially important objects in complex environment. Most computational visual attention models are designed with inspirations from mammalian visual systems. However, electrophysiological and behavioral evidences indicate that avian species are animals with high visual capability that can process complex information accurately in real time. Therefore, the visual system of the avian species, especially the nuclei related to the visual attention mechanism, are investigated in this paper. Afterwards, a hierarchical visual attention model is proposed for saliency detection. The optic tectum neuron responses are computed and the self-information is used to compute primary saliency maps in the first hierarchy. The "winner-take-all" network in the tecto-isthmal projection is simulated and final saliency maps are estimated with the regularized random walks ranking in the second hierarchy. Comparison results verify that the proposed model, which can define the focus of attention accurately, outperforms several state-of-the-art models. This study provides insights into the relationship between the visual attention mechanism and the avian visual pathways. The computational visual attention model may reveal the underlying neural mechanism of the nuclei for biological visual attention.      

基于视觉注意机制的交通标志检测

根据人类视觉感知理论,将自底向上和自顶向下的注意机制相结合,融入到交通标志检测中,提出一种基于视觉注意机制的交通标志检测方法。根据2种注意模型提取颜色、形状、亮度等多种特征,生成显著图,利用WTA网络找到感兴趣区域,即交通标志区域。实验结果表明,该方法能在复杂背景图像中准确定位交通标志。     

一种用于复杂目标感知的视觉注意模型

针对自然场景图像中复杂结构目标的快速定位问题,提出一种新的视觉注意模型。对目标进行学习提取显著性图斑,将图斑的特征信息、异质图斑之间的相对位置关系引入视觉注意过程,采用基于图匹配的图斑搜索策略合并与目标特征相似的异质图斑,从而获得注意焦点。与自底向上的视觉注意模型进行实验对比,结果表明该模型能引入复杂结构目标的特征信息和结构信息,降低无效关注次数,提高视觉注意的效率。     

改进视皮层视觉机制的视觉注意力模型

人类的视觉注意机制是人类大脑感知事物的最直接的功能。提出了一种基于视皮层视觉机制的生物激励注意模型。利用HMAX(hierarchical maximization)模型的四层机制中的C1细胞单元图,构造独立成分分析(independent component analysis,ICA)滤波器组,进一步利用对尺度、平移等均具有不变性的C2细胞特征,以及香农熵理论,共同构造用于视觉显著性区域检测的测度。在心理学实验的自然场景图像以及心理学刺激模式上的结果表明,该方法与传统方法相比,更符合人眼的感知特性,从而进一步验证了该方法的有效性和准确性。     

视觉注意模型在显著图生成中的适用性评估

针对Itti-Koch、Stentiford、光谱剩余假说和Hu-Rajan-Chia 4种视觉注意模型适用范围的问题,通过4种模型生成的显著图,结合眼动实验分别计算显著图间的相似度,由此对4种模型的适用性进行评估。实验结果表明,4种视觉注意模型对包含不同特征和语义的图像各有侧重,通过眼动数据得到显著图的相似度不低于0.7。