结合对比度适应与侧抑制信息关联的轮廓检测方法

目的基于视通路中广泛存在的对比度适应特性,结合侧抑制信息关联机制,提出了一种图像轮廓检测的新方法。方法根据对比度敏感的神经元响应和初级视皮层的方向选择特性,构建对比度适应、方向敏感的感受野,检测视觉信息中的差异性并将视觉信息映射携带有轮廓强度信息的感受野响应;建立LGN与V1侧抑制信息关联机制的数学模型,并计算LGN非经典感受野与经典感受野视觉输入的差异性,对V1非经典感受野的侧抑制强度进行全局调控,实现对无关纹理信息的抑制。结果以Ru G图库的图像作为本文的实验对象,由检测结果可见,与人工基准图的平均P指标为0.48,凸显出本文算法保护真实轮廓,抑制纹理噪声的优越性能。结论本文结合对比度适应与侧抑制关联机制实现了对图像显著轮廓的检测,为后续的高级皮层的视觉认知任务提供了一种新思路。

神经节细胞群体同步放电模式编码的感受野特性

应用多电极同步记录技术,对牛蛙视网膜神经节细胞在伪随机棋盘格刺激下的放电活动进行胞外记录。依据记录到的神经节细胞放电情况,利用一种数据压缩算法,通过最大化压缩放电序列的信息熵,对多个神经节细胞进行群体划分,得到同步放电神经节细胞群体。利用基于动作电位的刺激平均法(spike triggered average,STA),分别计算出每个同步放电神经节细胞群体内单个神经节细胞放电活动所编码的感受野(单细胞感受野),以及群体内所有神经节细胞同步放电活动所编码的感受野(群体感受野)。计算结果显示,对于所有神经节细胞群体,约80%神经节细胞群体的群体感受野面积小于群体内所有单细胞感受野面积的平均值,约60%神经节细胞群体的群体感受野面积小于群体内任意单细胞感受野面积。在棋盘格刺激下,神经节细胞放电活动会发生对比度适应。进一步以群体感受野面积小于群体内任意单细胞感受野面积的神经节细胞群体为研究对象,考察群体感受野在对比度适应过程中的动态变化,结果显示,85%神经节细胞群体的群体感受野面积在适应后期变小。