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《南京理工大学》 2011年
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基于生物视觉感知模型的目标识别

江梅  
【摘要】:生物的视觉系统是个非常复杂的串行与并行相结合并不断进行信息融合的信息处理过程。模拟生物视觉系统来进行目标的分类识别是计算机视觉领域一个新的研究领域,并具有广泛的应用前景。因为生物视觉的复杂性,很多视觉系统的处理过程仍是一个谜题。 本文针对灵长类动物大脑视皮层中快速识别的前馈路径,对模拟此过程的生物视觉标准模型展开一系列的研究,主要工作如下: 首先介绍了生物视觉处理信息过程中各阶段的理论知识,视皮层V1层简单细胞的模拟建模方法,包括Gabor滤波器和图像基函数ICA的表示方法。在自然图像的实验基础上,证实两者与生物视觉皮层简单细胞的感受野特征存在着一定的联系。 其次,在深入分析HMAX模型和改进Serre标准模型基础上,介绍了Serre标准模型中的各个层次的原理以及具体的实现方法。选取图像数据库Caltech 101中的三个类别做实验,实验说明不同图像模板大小对识别率的影响。此外,在分类器选择中选用AdaBoost与SVM两种,对它们性能做了对比实验分析。 最后,指出了Serre标准模型中的二个不合理之处。第一个尝试是引入视觉注意机制来解决Serre标准模型训练过程中随机选择模板的问题,通过在显著图中寻找模板来选择能够代表目标的有效信息,从而降低背景对提取模板时的影响,提高了模型的识别能力。通过单目标识别实验,证实了改进后的生物视觉模型具有更好的学习能力,能够在训练图像较少的情况下,获得较为满意的分类识别率。Serre标准模型的第二个不合理之处是只能执行分类,不能对目标定位。S2层输出响应的局部极大值单元则是代表着与目标形状最相符的图像块,通过选择局部最大值来定位图像目标部分,能够更准确地进行目标定位。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李斌;基于生物视觉模型的太阳能电池板缺陷检测的应用研究[D];合肥工业大学;2012年
2 李伟;基于视觉皮层感知模型的目标识别方法研究[D];合肥工业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 田媚;罗四维;黄雅平;赵嘉莉;;基于局部复杂度和初级视觉特征的自底向上注意信息提取算法[J];计算机研究与发展;2008年10期
2 杨谦,齐翔林,汪云九;视皮层V1区简单细胞的稀疏编码策略[J];计算物理;2001年02期
3 姚行中;鲁统伟;胡汉平;;基于灵长类视觉皮层的目标识别模型综述[J];模式识别与人工智能;2009年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王全凤;郑浩;;基于径向基函数神经网络的高层建筑结构选型[J];四川建筑科学研究;2010年05期
2 韩强;;基于广义Hough变换的手写文档整词定位[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
3 张根耀,李竹林,赵宗涛;遮挡情况下运动目标的跟踪[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年03期
4 陈弋兰;王鸣;孙书诚;;朴素贝叶斯分类器的误差估计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年04期
5 张红涛;胡玉霞;张恒源;顾波;;储粮害虫图像识别中的特征压缩研究[J];安徽农业科学;2008年27期
6 胡永刚;孔敏;;基于形态学的种子图像边缘检测方法[J];安徽农业科学;2009年22期
7 张昭;何东健;;基于计算机视觉的竹块颜色分类方法研究[J];安徽农业科学;2010年26期
8 程刚;郑小华;阳锋;徐祖舰;;三维全景视觉技术在农业机器人中的应用[J];安徽农业科学;2010年34期
9 于亮;;不同级别乒乓球运动员感知觉能力与竞技水平的关系研究[J];安康学院学报;2010年02期
10 汪洁;朱军;;基于Linux的中文垃圾邮件过滤系统设计与实现[J];安徽农业大学学报;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘善磊;张亮;;基于相位相关和SURF算法的关键帧实时匹配研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 隋树林;孙立宏;姚文龙;袁健;;融合改进UKF/SIFT信息的自主光学导航方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 刘志斌;金连文;;候选字静态生成技术及其在两级LDA汉字识别中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 张彬;金连文;;基于AdaBoost的手写体汉字相似字符识别[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 汪力;叶桦;夏良正;;利用特征点定位嘴巴[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;Loop-closing By Using SIFT Features for Mobile Robots[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 梁禹;王义刚;王娜;;基于支持向量机的电力电子电路故障诊断[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 周凯;范瑞霞;李位星;;一种基于SIFT的MeanShift-粒子滤波融合跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 ;Rapid Target Recognition and Tracking under Large Scale Variation Using Semi-Naive Bayesian[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 乔小燕;基于生物形态学的赤潮藻显微图像分割与特征提取研究[D];中国海洋大学;2010年
8 肖洁;视觉注意模型及其在目标感知中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
9 陈韶斌;基于知识推理和视觉机理的遥感图像目标识别方法研究[D];华中科技大学;2010年
10 朱清波;序列图像三维重建方法研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
2 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
3 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
4 廖甜甜;白细胞图像语义识别分类的研究[D];南昌航空大学;2010年
5 陈忠翔;基于立体视觉的三维重建方法研究[D];南昌航空大学;2010年
6 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
7 刘棉;人机划拳系统的实现[D];山东科技大学;2010年
8 刘桂珍;颅骨三维重建与信息提取[D];山东科技大学;2010年
9 张海峰;空间三维信息重构与飞行器路径规划[D];山东科技大学;2010年
10 田文娟;基于支持向量机的人民币序列号识别方法的研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李芹;练秋生;;基于生物视觉模型的人脸识别设计[J];电视技术;2008年02期
2 田媚;罗四维;廖灵芝;;基于what和where信息的目标检测方法[J];电子学报;2007年11期
3 潘泉;孟晋丽;张磊;程咏梅;张洪才;;小波滤波方法及应用[J];电子与信息学报;2007年01期
4 李艳华;潘淼;庞爱锁;武智平;郑兰花;陈朝;;电致发光成像技术在硅太阳能电池隐性缺陷检测中的应用[J];发光学报;2011年04期
5 何江平;文俊浩;邓恬洁;王道乾;;基于支持向量机的图像识别[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年01期
6 朱健翔;苏光大;李迎春;;结合Gabor特征与Adaboost的人脸表情识别[J];光电子·激光;2006年08期
7 郭延齐;李庆利;蔡诗鸣;胡越;李红波;王蔚生;;空间太阳能电池盖板图像获取与处理研究[J];光学仪器;2010年01期
8 郑丽颖;唐降龙;赵巍;;基于遗传算法的神经认知机选择度调整方法[J];哈尔滨工业大学学报;2006年10期
9 白咸帅;王宏飞;;基于BP神经网络的空袭目标识别[J];舰船电子工程;2007年04期
10 田媚;罗四维;黄雅平;赵嘉莉;;基于局部复杂度和初级视觉特征的自底向上注意信息提取算法[J];计算机研究与发展;2008年10期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李新;面向神经计算的视觉信息处理研究[D];西北工业大学;2002年
2 徐海祥;基于支持向量机方法的图像分割与目标分类[D];华中科技大学;2005年
3 钱乐乐;基于视觉层次感知机制的图像理解方法研究[D];合肥工业大学;2009年
4 王慧;空间和目标注意协同工作的视觉注意计算机模型研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 江达秀;基于HMAX模型的人脸表情识别研究[D];浙江理工大学;2010年
2 郑桂芳;基于人眼视觉模型的自然图像识别[D];燕山大学;2011年
3 程俊;基于形状知识的不合格品自动分拣系统的研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 董立娟;视觉信息处理模型的研究及其在目标识别中的应用[D];燕山大学;2006年
5 卢敏;基于生物视觉特征的计算模型研究[D];厦门大学;2008年
6 陈亮;Gabor小波特征提取技术及其在目标识别中的应用研究[D];南京理工大学;2009年
7 汤毓婧;基于人脑视觉感知机理的分类与识别研究[D];南京理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 邹琪;罗四维;郑宇;;利用多尺度分析和编组的基于目标的注意计算模型[J];电子学报;2006年03期
2 张鹏,王润生;基于视点转移和视区追踪的图像显著区域检测[J];软件学报;2004年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田丽娟;生物视觉信息处理功能研究与光电子系统的实现[J];大连理工大学学报;1997年S2期
2 于起峰;雷志辉;刘晓春;李强;朱宪伟;;基于生物视觉的目标匹配原理与实验进展[J];红外与激光工程;2008年06期
3 危辉;一个关于视知觉不变性的层次网络表示与计算模型[J];小型微型计算机系统;2003年07期
4 赵巍;黄晶晶;田斌;;基于感受野模型的图像融合算法研究[J];电子学报;2008年09期
5 陈瑞森;;基于数字CNN与生物视觉的仿生眼设计[J];电子技术应用;2009年07期
6 翁贻方;鞠磊;王坚;;细胞神经网络生物视觉信息处理模型[J];北京工商大学学报(自然科学版);2007年01期
7 潘晴;严国萍;田妮莉;;基于生物视觉同时对比现象的边缘检测模型研究[J];计算机与数字工程;2008年05期
8 刘长钦;王正志;;一个基于生物视觉的运动方向检测模型[J];计算机仿真;2006年08期
9 李由;张恒;雷志辉;;基于生物视觉center-surround机制的光团目标检测与跟踪[J];应用光学;2008年02期
10 朱宪伟;于起峰;;基于生物视觉的地面目标识别与跟踪锁定[J];红外与激光工程;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 何聪;金连文;刘丽娟;;基于生物启发特征的笑脸识别[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
2 张健鹏;王如彬;张志康;;基于生物视觉的运动信息处理的综述报告[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
3 危辉;何新贵;;基于颞下皮层结构的视知觉不变性模型[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1998年
4 郭明玮;朱明清;赵宇宙;王建;陈宗海;;基于生物视觉的物体识别方法研究现状分析[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
5 陈宗海;朱明清;赵宇宙;郭明玮;王建;;基于视觉智能模拟的感知技术研究[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
6 李国宽;魏艳涛;谢长生;;基于导出核模型的自然场景中人脸识别[A];第七届和谐人机环境联合学术会议(HHME2011)论文集【poster】[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 记者 左永刚;我国仿生红外鱼眼光学研究达到国际先进水平[N];中国高新技术产业导报;2010年
2 本报记者 刘霞;分子动画给力细胞世界奇观[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孟祥林;生物视觉启发的图像识别技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 潘晴;生物视觉模型在自动目标识别技术中的应用研究[D];华中科技大学;2007年
3 关柏青;基于主动序列模糊图像的运动估计和振动测量[D];上海交通大学;2007年
4 毛晓波;仿生机器眼运动系统建模与控制研究[D];郑州大学;2011年
5 魏艳涛;基于流形学习及导出核模型的目标识别研究[D];华中科技大学;2012年
6 李作进;基于视觉认知的自然图像目标识别研究[D];重庆大学;2010年
7 于江波;视觉感知计算模型若干问题的研究及其应用[D];北京交通大学;2007年
8 胡德昆;基于生物视觉感知机制的图像理解技术研究[D];电子科技大学;2012年
9 刘钊;基于计算智能的计算机视觉及其应用研究[D];武汉科技大学;2011年
10 欧阳琰;面部表情识别方法的研究[D];华中科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江梅;基于生物视觉感知模型的目标识别[D];南京理工大学;2011年
2 董建磊;基于生物视觉的新的计算机视觉分割模型[D];东华大学;2006年
3 张玉宽;基于生物视觉的边缘检测与目标跟踪算法研究与仿真[D];华中科技大学;2008年
4 向为;生物视觉启发下的特征提取和目标分类方法研究[D];北京交通大学;2009年
5 李强;基于序列图像的机载测速系统设计与分析[D];国防科学技术大学;2008年
6 赵浩;基于生物视觉原理的动态图像分析研究[D];国防科学技术大学;2007年
7 范学刚;基于生物视觉的运动检测模型[D];国防科学技术大学;2006年
8 刘俊敏;基于蛙眼视觉特性的运动目标分析研究[D];湖南大学;2013年
9 周波;基于生物视觉原理的机器人快速目标检测技术的研究[D];河北工业大学;2006年
10 姜真;基于蛙眼视觉特性的运动目标检测与跟踪方法研究[D];湖南大学;2013年
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