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《西北工业大学》 2002年
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面向神经计算的视觉信息处理研究

李新  
【摘要】: 计算机视觉是一个内容丰富而又极具挑战性的学科,迄今为止,它的研究工作已经取得了丰硕的成果。然而,在向视觉感知的深层目标进军的过程中,人们也发现眼前的困难和阻碍远远比原先预想中的要大得多。从根本上说,这种困难来源于人类对自身视觉机理认识上的局限性以及在进行视觉计算时所受到的技术条件的限制。要解决这类问题,就必须在对视觉的认识上有所提高并且在计算的机制上有所突破。 视觉神经研究的进展使人们更加深入地理解了生物视觉的原理,同时,也为计算机视觉的研究带来了新的活力。神经网络是一种“自底向上”的智能模拟方法,由于具有“先天性”的优势,它能够在视觉计算中较好地融合生物系统的视觉生理特性,从而有利于许多问题的解决。 本文针对计算机视觉中的一些典型问题用神经计算的方法进行了相关的研究,所做的工作主要包括: (1) 视觉系统有关生理特性的分析,着重介绍了与本文相关的一些视觉生理特性,并阐述了对它们进行模拟计算的策略。 (2) 基于神经动力学系统的图像边缘检测,分析了连续型Hopfield网络的各种动力学特征,以此为基础提出的边缘检测方法简化了网络的连接并提高了检测的速度。 (3) 结构化图像分析,定义了图像的基本结构,并提出了对其检测的方法;应用结构化的观点提出了边缘优化的思想,更好地解决了去除噪声和保留细节之间的矛盾。 (4) 基于神经动力学系统的区域分割,用连续型Hopfield网络分别完成了图像的顺序分割和整体分割,其中,前者具有拓扑不变性的优点,后者能够有效完成边缘存在局部缺陷时的分割任务。 (5) 模糊神经推理,分析了关联关系和逻辑关系在神经推理中的表达方式,并建立了相应的神经推理机系统;通过对泛逻辑学和进化计算的引入,构造了神经推理范畴内的推理机组合模型,解决了跨领域的专家推理系统协同工作的问题。 本文根据Gupta的三级计算模型进行系统建模。它是对于人类视觉系统组织结构的一种抽象。 西北工业大学博士论文 长期以来,如何在视觉处理中表达和发现有意义的结构化信息及有效地组织 和利用先验知识一直是该领域备受困扰的问题,本文对此进行了一定的探索,并 提出了一些新的计算方法。但这只是一个良好的开端,今后,还需要在有关方面 进行更加深入、广泛的研究。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 片兆宇;图像分割若干问题的研究与应用[D];东北大学;2009年
2 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
3 刘晓玉;复杂环境下基于神经网络的工件识别与机器人智能抓取[D];武汉科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘旭辉;基于视觉生理特性的视皮层假体图像处理策略[D];郑州大学;2010年
2 李军令;基于视中枢神经机制的视觉信息处理模型研究[D];吉林大学;2008年
3 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4条
1 郭爱克,潘泓,冯春华,王倩,杨先一;计算神经科学的一个范例[J];生物物理学报;1990年01期
2 韦岗,贺前华,欧阳景正;关于多层感知器的函数逼近能力[J];信息与控制;1996年06期
3 龙甫荟,郑南宁;计算机视觉模型的研究与发展[J];信息与控制;1997年02期
4 黎明,严超华,刘高航;基于前向神经网络和Hop field 反馈神经网络的边界检测法[J];中国图象图形学报;1999年08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 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
3 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
4 李景福;赵进辉;龙志军;刘诗安;;基于离散小波变换的农业图像处理研究[J];安徽农学通报;2007年03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 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
7 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
8 刘立波;基于数学形态学的二值图像骨架抽取算法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年01期
9 吕英华;牛守强;;基于MATLAB的金属材料显微图像处理[J];鞍山科技大学学报;2006年03期
10 苏科;陈志彬;;基于BP神经网络的车牌识别系统[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 刘华;张建华;王娆芬;王行愚;;人机系统操作员功能状态的模糊聚类方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 晋朝勃;胡刚强;史广智;李玉阳;;一种采用支持向量机的水中目标识别方法[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
7 尹雪娇;;基于蚁群算法的故障诊断[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
8 刘吉成;汪熙;王仲;刘爱勇;;基于虚拟环境的摄像机定标中的矩阵研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
9 江萍;;车牌分割中的阈值选择策略[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
10 王刚;邬晓钧;郑方;王琳琳;张陈昊;;基于参考说话人模型和双层结构的说话人辨认[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集(二)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
6 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
7 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009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 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
10 王晓明;基于统计学习的模式识别几个问题及其应用研究[D];江南大学;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 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
6 刘棉;人机划拳系统的实现[D];山东科技大学;2010年
7 刘桂珍;颅骨三维重建与信息提取[D];山东科技大学;2010年
8 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
9 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
10 陈楠楠;互动音乐桌[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 曾丽华;李超;熊璋;;基于边缘与颜色信息的车牌精确定位算法[J];北京航空航天大学学报;2007年09期
2 严加勇,庄天戈,寿文德;高强度聚焦超声技术的发展与应用[J];北京生物医学工程;2002年04期
3 张敏瑞;张丽娜;黄兴;;基于神经网络自联想的数字图像水印算法[J];江西师范大学学报(自然科学版);2007年05期
4 曹建农;方丹霞;;基于图论的图像分割方法及其局限性研究[J];测绘技术装备;2006年02期
5 于秀芬,段海滨,龚华军;基于时滞卡尔曼滤波的机器人视觉定位[J];电光与控制;2004年02期
6 翟艺书,柳晓鸣;基于小波变换和模糊c-均值聚类的图像边缘检测[J];大连海事大学学报;2005年04期
7 刘健庄;基于二维直方图的图象模糊聚类分割方法[J];电子学报;1992年09期
8 裴继红,谢维信;直方图模糊约束FCM聚类自适应多阈值图像分割[J];电子学报;1999年10期
9 薛景浩,章毓晋,林行刚;图像分割中的交叉熵和模糊散度算法[J];电子学报;1999年10期
10 王磊,戚飞虎;图像分割的自适应FKCN方法[J];电子学报;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王保平;基于模糊技术的图像处理方法研究[D];西安电子科技大学;2004年
2 张鹏;图像信息处理中的选择性注意机制研究[D];国防科学技术大学;2004年
3 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
4 白艳萍;人工神经网络在组合优化与信息处理中的应用[D];中北大学;2005年
5 徐军;递归神经网络稳定性分析[D];浙江大学;2007年
6 王鹏伟;基于多尺度理论的图像分割方法研究[D];中国科学技术大学;2007年
7 谢昭;图像理解的关键问题和方法研究[D];合肥工业大学;2007年
8 徐志平;基于交叉视觉皮质模型的图像处理关键技术研究[D];复旦大学;2007年
9 田媚;模拟自顶向下视觉注意机制的感知模型研究[D];北京交通大学;2007年
10 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
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 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
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 廖宏建;基于颜色特征和相关反馈的图像检索研究[D];南京师范大学;2006年
5 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
6 卢敏;基于生物视觉特征的计算模型研究[D];厦门大学;2008年
7 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
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 孟勃;韩广良;毛雯蓓;;采用栅格特征及可视化技术感知跟踪中目标的遮挡状态[J];光子学报;2013年01期
2 董国栋;;基于图像理解的土地利用分类信息提取[J];山东国土资源;2014年06期
3 黄谊;任毅;;基于阈值法和区域生长法的图像分割算法研究[J];电子测试;2012年10期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 唐颖军;基于语义主题模型的图像场景分类研究[D];北京交通大学;2010年
2 张祥合;复杂场景中目标识别与分类的仿生原理和方法[D];吉林大学;2012年
3 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
4 刘鹏玉;服务机器人手眼协调仿生控制研究[D];上海大学;2012年
5 周华;基于流形感知的图像距离度量研究[D];华中科技大学;2011年
6 严春满;图像稀疏编码算法及应用研究[D];西安电子科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 张侃侃;基于GPRS的黄河冰凌图像远程测报系统设计[D];太原理工大学;2011年
2 王建乐;基于判别式方法的图像分割及场景理解研究[D];北京交通大学;2011年
3 崔弘睿;基于初级视觉模型的轮廓提取[D];吉林大学;2011年
4 王丰年;基于视觉注意的运动目标跟踪系统[D];杭州电子科技大学;2010年
5 郑亚冰;电影声音与画面的协同性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 程琳;目标识别中视觉稳定性特征提取方法的研究[D];青岛科技大学;2010年
7 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
8 谢守志;基于物体检测的场景分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
9 朱曼瑜;激光雕刻金属雷管编码字符识别方法及应用研究[D];华中科技大学;2013年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陶霖密;;视觉信息处理中的不确定性与概率图模型——本期主题专栏“基于概率图模型的图像和视频分析与理解”序[J];中国图象图形学报;2009年09期
2 姚国正 ,刘磊 ,汪云九;视觉信息处理的计算理论[J];信息与控制;1984年05期
3 韩丛耀;;中华艺术视觉信息数据库建设构想(上)——视觉信息处理机制的建模及在视觉信息数据库建设中的应用[J];中国教育信息化;2009年17期
4 陈绍荣,刘希顺,刘安芝;意识和联想记忆模型[J];厦门大学学报(自然科学版);2004年05期
5 郭宝龙,郭雷;视觉信息处理的神经基础[J];自然杂志;1991年11期
6 董立娟;练秋生;;基于视觉显著性和视觉信息处理模型的特征提取方法[J];电子测量技术;2007年01期
7 宋月丽;;人眼视觉信息处理模型的研究[J];通化师范学院学报;2008年02期
8 徐正光;烧结机尾红外热成像计算机视觉信息处理系统[J];冶金自动化;2002年02期
9 周卫;欧阳羲同;;人类视觉系统对不同空间频率成份的响应特性[J];东南大学学报(自然科学版);1989年06期
10 韩力群;涂序彦;;视觉信息处理的人工神经系统模型研究[J];微计算机信息;2006年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 苗宇;程荫杭;张超;;室外自主轮式移动机器人的发展及关键技术[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
2 江福能;阎丽;;视知觉生物信息处理模型分析[A];第一届全国脑与认知科学学术研讨会论文集[C];2005年
3 李珊珊;于庆宝;冯士刚;鹿麒麟;唐一源;;视觉信息等级处理的双脑协同性研究[A];大连理工大学生物医学工程学术论文集(第2卷)[C];2005年
4 金鑫;张莹莹;刘雪;龚海庆;梁培基;;神经节细胞的放电频率和动态时空模式与视网膜信息处理[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年
5 冯士刚;唐一源;;用脑功能成像的方法研究大脑的视觉成像机制[A];大连理工大学生物医学工程学术论文集(第2卷)[C];2005年
6 靳波;葛霁光;;蛙视网膜R3类神经节细胞动态响应的计算机建模与仿真[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
7 李彦锋;阎丽;;视知觉生物信息处理原理在弱视视功能缺损诊断中的应用[A];第一届全国脑与认知科学学术研讨会论文集[C];2005年
8 张永平;郑南宁;李翠华;;基于小波神经网络的图象增强算法[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1998年
9 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
10 蒙山;张有为;;基于CORBA的分布式智能交互结构模型[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 ;创新三期的科技目标 “一三五布局”[N];科技日报;2006年
2 郑千里;苍蝇有过目不忘的本领[N];科技日报;2004年
3 张钹 张蕾蕾;讲席教授组促进计算机系的科研与人才培养[N];新清华;2004年
4 胡彦婷;看《魔术奇缘》探寻魔术的奥秘[N];中国妇女报;2006年
5 卢家兴;果蝇也能像人一样辨别物体特征[N];大众科技报;2004年
6 彭建德 冯立中;走进脑科学前沿[N];健康报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 王存国;亮度及立体刺激引导的快速眼球运动[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2006年
3 魏龙生;视觉信息处理中注意机制计算模型研究[D];华中科技大学;2011年
4 原新;智能机器人视觉信息处理及数据融合方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 单列;视觉注意机制的若干关键技术及应用研究[D];中国科学技术大学;2008年
6 张勤;基于信息融合的移动机器人三维环境建模技术研究[D];北京邮电大学;2013年
7 叶翔;适应对猫外膝体细胞反应特性的影响[D];中国科学技术大学;2009年
8 王怀超;行星车视觉系统信息处理关键技术研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
9 王玲;深度运动问题的脑机制研究[D];电子科技大学;2008年
10 高健;DSmT信息融合技术及其在机器人地图创建中的应用[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 童珊;视觉信息处理过程中脑电信号的非线性动力学研究[D];四川大学;2005年
2 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
3 杨芳;结构化公路上自主车的视觉信息处理技术研究[D];中南大学;2007年
4 李华;机器人视知觉系统的拓扑性质研究[D];吉林大学;2007年
5 李军令;基于视中枢神经机制的视觉信息处理模型研究[D];吉林大学;2008年
6 李永强;基于视觉机理的特征整合模型研究及应用[D];郑州大学;2011年
7 曾志宏;视觉选择性注意机制的研究及其在图像压缩中的应用[D];厦门大学;2009年
8 沈志华;自主机器人视觉信息处理与跟踪导航研究[D];南京工业大学;2006年
9 丰洁;认知加工任务对上下视野优势的影响[D];浙江大学;2008年
10 杨开富;基于多视觉特征的非经典感受野模型及应用研究[D];电子科技大学;2012年
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