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...     

基于视觉注意的SVM彩色图像分割方法

提出一种基于视觉注意的自然场景彩色图像支持向量机（Support Vector Machine,SVM）分割方法。基于人类视觉注意机制将图像进行预分割,得到图像的显著区域和非显著区域,利用形态学操作对得到的图像进行处理,并自动选取和标注SVM的训练样本,用训练后的SVM分类器对整幅图像进行分割。该方法充分利用视觉注意机制方法的有效信息,解决了其边界不确定的缺陷,并且结合具有很好泛化性能的SVM学习方法,在无需先验知识以及任何人工干预的情况下,实现对自然场景图像的分割。为验证算法的有效性,分别从加州大学伯克利分校图像数据库及互联网选取多幅彩色图像进行实验,实验结果表明：该方法的分割结果不仅与人类视觉注意结果相一致,而且与伯克利图像数据库中人工标注结果相比,得到较好分割效果。     

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。     

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．     

利用视觉显著性的图像分割方法

提出一种利用视觉显著性对图像进行分割的方法。首先提取图像的底层视觉特征,从局部显著性、全局显著性和稀少性3个方面计算各特征图像中各像素的视觉显著性,得到各特征显著图;对各特征显著图进行综合,生成最终的综合显著图。然后对综合显著图进行阈值分割,得到二值图像,将二值图像与原始图像叠加,将前景和背景分离,得到图像分割结果。在多幅自然图像上进行实验验证,并给出相应的实验结果和分析。实验结果表明,该方法正确有效,具有和人类视觉特性相符合的分割效果。     

一种动态场景中的视觉注意区域检测方法

利用心理学中有关视觉注意的研究成果,提出一种新的动态场景中的视觉注意区域检测算法.该算法利用视觉对场景的感知的特点,以特征点轨迹作为运动特征,计算特征点运动的显著性,并用运动显著的特征点作为"种子",结合空间分割方法产生运动显著图.为了兼顾静态场景,则利用颜色和亮度作为特征,以center-surround反差模型获得图像的静态显著图. 最后提出一种基于运动优先思想的方法将运动和空间显著图进行动态融合,生成视觉注意区域.与以往方法相比,该方法生成的视觉注意区域较为完整,并且具有更好的抗噪性.实验结果证明了该方法的有效性和稳定性.     

应用改进视觉显著性度量方法进行图像分割

视觉注意机制是人类与生俱来的特有属性.在视觉注意机制的协助下,人类视觉系统可以有选择性地针对视觉信息进行处理并有效解决有限信息处理资源与海量视觉信息之间的矛盾.与现有基于计算机视觉机制的图像分割方法比较,本文提出改进视觉显著性度量方法生成的系统显著图能够更加准确表现原始图像中各个像素点的显著性值,根据系统显著图进行阈值分割便可以对前景目标和背景区域进行区分,不需要加入其他方法,这样既可以降低运算时间复杂度,又可以使得图像分割结果更符合人类视觉特点.本文算法对于包含前景目标可得到优良的图像分割结果,但本方法对于背景较复杂同时前景目标模糊的原始图像的图像分割效果不够理想.     

基于视觉注意的遥感图像森林植被纹理分割

树冠作为遥感图像森林植被的典型纹理单元,具有突出的结构纹理特征,但现有分割方法较少利用此类结构纹理进行分割。为此,提出一种基于视觉注意机制的遥感图像森林植被纹理分割方法。将遥感图像中树冠的形状和结构作为视觉注意目标,通过纹理滤波增强树冠纹理,使用特定的多尺度树冠显著图圆盘(SID)模型标记树冠,并将各个多尺度树冠SID作为种子,设计改进的区域生长方法分割森林植被区域。实验结果表明,该方法能够准确标记多数典型树冠,有效提高森林植被区域的分割精度。     

自然图像中的感兴趣目标检测技术

基于显著图的目标检测方法不能精确地找到感兴趣目标的位置,或在同一感兴趣目标上检测出多个感兴趣区域。为此,提出一种视觉注意机制和模糊支持向量机(FSVM)相结合的算法。根据显著度和角点分布信息,从图像中获得包括单个目标的视觉窗口,并在窗口中采用FSVM算法分割目标和背景。实验结果表明,该方法符合生物的视觉注意机制,分割效果较好。     

基于显著闭合边缘的图像检索方法

为提高基于内容的图像检索查准率,研究基于显著闭合边缘的图像检索方法.设计显著闭合边缘提取算法,利用人类视觉注意机制获取显著图,根据原始边缘图确定显著边缘图,连接显著边缘间的断裂,得到显著闭合边缘,结合边缘梯度和角度值的直方图实现图像检索.实验结果表明,该方法具有较高的查准率.     

基于视觉注意机制的交通路标检测方法

提出一种基于视觉注意机制的交通路标检测方法,该方法在图像灰度变换的基础上,引入自下而上的视觉注意模型,提取图像的初级特征,构造相应的显著图,根据总显著图,检测出图像中的显著区域,定位路标在图像中的位置。对多幅实时路况图像的实验结果表明,该方法能够适应户外自然环境检测,具有较高的准确性和实时性。     

融合双目多维感知特征的立体视频显著性检测

目的 立体视频能提供身临其境的逼真感而越来越受到人们的喜爱,而视觉显著性检测可以自动预测、定位和挖掘重要视觉信息,可以帮助机器对海量多媒体信息进行有效筛选。为了提高立体视频中的显著区域检测性能,提出了一种融合双目多维感知特性的立体视频显著性检测模型。方法 从立体视频的空域、深度以及时域3个不同维度出发进行显著性计算。首先,基于图像的空间特征利用贝叶斯模型计算2D图像显著图;接着,根据双目感知特征获取立体视频图像的深度显著图;然后,利用Lucas-Kanade光流法计算帧间局部区域的运动特征,获取时域显著图;最后,将3种不同维度的显著图采用一种基于全局-区域差异度大小的融合方法进行相互融合,获得最终的立体视频显著区域分布模型。结果 在不同类型的立体视频序列中的实验结果表明,本文模型获得了80%的准确率和72%的召回率,且保持了相对较低的计算复杂度,优于现有的显著性检测模型。结论 本文的显著性检测模型能有效地获取立体视频中的显著区域,可应用于立体视频/图像编码、立体视频/图像质量评价等领域。     

快速在线主动学习的图像自动分割算法*

提出经前馈神经网络快速在线学习、构建像素分类模型进行图像分割的算法。首先利用谱残差法计算像素显著度,通过对少数高显著度点的分布进行多尺度分析,获得符合人眼视觉特性的显著图和注视区域。然后从注视区域和非注视区域随机抽样构成由正负样本像素组成的训练集,在线训练一个两分类的随机权前馈神经网络模型。最后使用该模型分类全图像素,实现图像分割。实验表明,文中算法在谱残差法基础上提升对图像中显著目标的分割性能,分割结果与人类视觉感知匹配度较好。     

自动特征选择和加权的图像显著区域检测

视觉显著性度量是图像显著区域提取中的一个关键问题,现有的方法主要根据图像的底层视觉特征,构造相应的显著图。不同的特征对视觉显著性的贡献是不同的,为此提出一种能够自动进行特征选择和加权的图像显著区域检测方法。提取图像的亮度、颜色和方向等特征,构造相应的特征显著图。提出一种新的特征融合策略,动态计算各特征显著图的权值,整合得到最终的显著图,检测出图像中的显著区域。在多幅自然图像上进行实验,实验结果表明,该方法在运算速度和检测效果方面都取得了不错的效果。     

融合多重注意力机制的人眼注视点预测

目的 经典的人眼注视点预测模型通常采用跳跃连接的方式融合高、低层次特征,容易导致不同层级之间特征的重要性难以权衡,且没有考虑人眼在观察图像时偏向中心区域的问题。对此,本文提出一种融合注意力机制的图像特征提取方法,并利用高斯学习模块对提取的特征进行优化,提高了人眼注视点预测的精度。方法 提出一种新的基于多重注意力机制(multiple attention mechanism, MAM)的人眼注视点预测模型,综合利用3种不同的注意力机制,对添加空洞卷积的ResNet-50模型提取的特征信息分别在空间、通道和层级上进行加权。该网络主要由特征提取模块、多重注意力模块和高斯学习优化模块组成。其中,空洞卷积能够有效获取不同大小的感受野信息,保证特征图分辨率大小的不变性;多重注意力模块旨在自动优化获得的低层丰富的细节信息和高层的全局语义信息,并充分提取特征图通道和空间信息,防止过度依赖模型中的高层特征;高斯学习模块用来自动选择合适的高斯模糊核来模糊显著性图像,解决人眼观察图像时的中心偏置问题。结果 在公开数据集SALICON(saliency in context)上的实验表明,提出的方法相较于同结...     

结合立体视觉舒适度的立体图像显著性检测

针对先前的立体图像显著性检测模型未充分考虑立体视觉舒适度和视差图分布特征对显著区域检测的影响,提出了一种结合立体视觉舒适度因子的显著性计算模型.该模型在彩色图像显著性提取中,首先利用SLIC算法对输入图像进行超像素分割,随后进行颜色相似区域合并后再进行二维图像显著性计算;在深度显著性计算中,首先对视差图进行预处理;然后基于区域对比度进行显著性计算;最后,结合立体视觉舒适度因子对二维显著图和深度显著图进行融合,得到立体图像显著图.在不同类型立体图像上的实验结果表明,该模型获得了85%的准确率和78%的召回率,优于现有常用的显著性检测模型,并与人眼立体视觉注意力机制保持良好的一致性.     

视觉注意机制在大视场目标快速定位中的应用

视觉心理学研究表明人类在看一个场景时,往往会在很短时间内找到几个显著区,然后再细看显著区域的内容,这样可以使得人类可以快速分析复杂图像。算法首先模拟人类视觉系统特点,根据图像的底层信息如对比度、方向、亮度等提取图像中几个最需要关注的显著区域,然后按照显著性由强到弱的顺序分别在每个显著区域利用具有尺度旋转不变性的对数极坐标变换方法进行目标的匹配定位。该方法在没有牺牲定位准确度的前提下,大幅减小了运算复杂度。实验表明该算法定位速度快而且准确。     

基于注意计算模型的医学图像模糊连接度分割

用模糊连接度分割图像时,种子点多以聚类分析方法自动给定,本文分析了传统聚类法存在的问题,在人类视觉活动机制的启发下,提出新的完全不同于聚类方法的视觉显著点注意引导下的图像分割方法.将图像特征显著点的定位转化为概率密度估计问题,引入新的注意计算模型并结合Mean-Shift处理得到关键特征点.注意模型的特征地图采用图像灰度的对比度构成,迭代计算高斯邻域显著度.从密度估计的角度定位显著点,克服以往偏生理注意模型对定量描述的能力不足,尤其适用医学模糊图像.新的方法能完全自动地定位种子点,有效地分割模糊医学图像,提高准确率.     

A learning-based visual saliency prediction model for stereoscopic 3D video (LBVS-3D)

Saliency prediction models provide a probabilistic map of relative likelihood of an image or video region to attract the attention of the human visual system. Over the past decade, many computational saliency prediction models have been proposed for 2D images and videos. Considering that the human visual system has evolved in a natural 3D environment, it is only natural to want to design visual attention models for 3D content. Existing monocular saliency models are not able to accurately predict the attentive regions when applied to 3D image/video content, as they do not incorporate depth information. This paper explores stereoscopic video saliency prediction by exploiting both low-level attributes such as brightness, color, texture, orientation, motion, and depth, as well as high-level cues such as face, person, vehicle, animal, text, and horizon. Our model starts with a rough segmentation and quantifies several intuitive observations such as the effects of visual discomfort level, depth abruptness, motion acceleration, elements of surprise, size and compactness of the salient regions, and emphasizing only a few salient objects in a scene. A new fovea-based model of spatial distance between the image regions is adopted for considering local and global feature calculations. To efficiently fuse the conspicuity maps generated by our method to one single saliency map that is highly correlated with the eye-fixation data, a random forest based algorithm is utilized. The performance of the proposed saliency model is evaluated against the results of an eye-tracking experiment, which involved 24 subjects and an in-house database of 61 captured stereoscopic videos. Our stereo video database as well as the eye-tracking data are publicly available along with this paper. Experiment results show that the proposed saliency prediction method achieves competitive performance compared to the state-of-the-art approaches.