基于交叉视觉皮层模型的边缘检测算法

交叉视觉皮层模型(ICM)在处理图像时,会因连接矩阵权值设置不当而产生错误。为此,提出一种新的连接矩阵设置方式,介绍基于交叉视觉皮层的边缘检测算法,确定神经元点火范围。将该算法应用于模糊医学图像的边缘提取中。实验结果表明,与其他边缘检测算法相比,该算法能够较好地提取模糊医学图像边缘,具有较高的精度。

基于混合视觉皮层模型的红外图像去噪和分割

针对交叉视觉皮层模型(ICM)网络运行速度慢的问题,提出一种用于图像处理的混合视觉皮层模型(MCM)。MCM将人眼视觉现象中的韦伯律特性融入ICM,根据韦伯律特性设定神经元点火域值,采用金字塔分解式的运算方法扩大神经元的感受野,并利用ICM的脉冲同步发放性质,实现快速图像处理。基于MCM开发红外图像的去噪算法及红外图像分割算法,实验结果表明,与基于ICM的图像去噪和分割算法相比,基于MCM的算法具有良好的去噪和分割效果,运行速度较快。

基于改进型交叉视觉皮层模型的自适应图像去噪

针对经典ICM进行分析并找出其结构中的缺陷,提出一种改进型交叉视觉皮层模型(Improved ICM,IICM)。该模型不仅减少了待定参数的个数,还构造了赋时矩阵T用于解决迭代次数的确定问题,同时实现了图像空间信息到时间信息的转换;其次,利用T提供的信息确定噪声点的具体位置;最后,提出基于IICM的自适应图像去噪算法,完成对图像脉冲噪声的有效滤除。该方法仅对受噪声污染的像素点进行处理,并可自适应调整区域窗口的尺寸,在去噪效果和运行效率上同其他方法相比具有明显的优势。

基于脉冲发放皮层模型的图像分割方法

图像分割算法对光照强度的反应较敏感,同一种算法往往很难对不同光照情况下的图像进行有效分割。基于此,提出一种基于脉冲发放皮层模型的图像分割方法。首先选用不同阶段指数函数对漏电积分器的特性近似逼近。其次,根据亮图像与暗图像之间的区别选择不同的衰减函数,使模型对不同亮度图像具有较好的适应性。实验表明该方法能够对不同光照条件下的图像进行有效地分割,同时较好地保留图像的细节信息,与改进的脉冲耦合神经网络、改进的交叉皮层模型以及二维OTSU算法相比,具有较强的鲁棒性。

仿人脑视皮层机制的目标识别方法

针对传统方法存在目标特征提取不足和计算复杂度高等问题,从人脑视觉认知出发,提出一种仿人脑视皮层机制的目标识别方法。引入卷积神经网络,提出基于Gabor卷积核的目标边缘特征,以拟合简单细胞感受野;结合初级视皮层腹侧通路目标识别方式,模拟视皮层信息处理机制,抽取边缘图像PHOG特征来描述目标,建立PHOG特征的仿人脑皮层识别模型。采用多类SVM分类器对特征向量进行识别实验,实验结果表明,该方法减少了计算复杂度,提高了识别率。

生物视觉系统的神经网络编码模型综述

生物视觉系统的研究一直是计算机视觉算法的重要灵感来源。有许多计算机视觉算法与生物视觉研究具有不同程度的对应关系,包括从纯粹的功能启发到用于解释生物观察的物理模型的方法。从视觉神经科学向计算机视觉界传达的经典观点是视觉皮层分层层次处理的结构。而人工神经网络设计的灵感来源正是视觉系统中的分层结构设计。深度神经网络在计算机视觉和机器学习等领域都占据主导地位。许多神经科学领域的学者也开始将深度神经网络应用在生物视觉系统的计算建模中。深度神经网络多层的结构设计加上误差的反向传播训练,使得它可以拟合绝大多数函数。因此,深度神经网络在学习视觉刺激与神经元响应的映射关系并取得目前性能最好的模型同时,网络内部的单元甚至学习出生物视觉系统子单元的表达。本文将从视网膜等初级视觉皮层和高级视觉皮层(如,视觉皮层第4区(visual area 4,V4)和下颞叶皮层(inferior temporal,IT))分别介绍基于神经网络的视觉系统编码模型。主要内容包括:1)有关视觉系统模型的概念与定义;2)初级视觉系统的神经网络预测模型;3)任务驱动的高级视觉皮层编码模型。最后本文还将介绍最新有关无监督学习的神经编码模型,并展望基于神经网络的视觉系统编码模型的技术挑战与可能的发展方向。

Levodopa methyl ester increases nerve growth factor expression in visual cortex area 17 in a feline model of strabismic amblyopia

In the present study, a feline model of strabismic amblyopia was established during a sensitive developmental period, and the influence of levodopa methyl ester and levodopa on nerve growth factor expression in the visual cortex （area 17） was compared. Pattern visual-evoked potential and immunohistochemistry results showed that levodopa methyl ester and levodopa treatment shortened P10o wave latency, increased Pleo amplitude, and increased the number of endogenous nerve growth factor-positive cells in visual cortex levels. In particular, the effects of levodopa methyl ester were superior to levodopa treatment.

基于NSCT域I^2CM的图像融合方法

针对多传感器图像融合问题,提出一种基于非下采样轮廓波变换域改进型交叉视觉皮层模型的图像融合方法.首先,采用非下采样轮廓波变换对源图像进行多尺度、多方向稀疏分解;然后对经典交叉视觉皮层模型进行改进,改进后的模型不仅待定参数更少,而且可以自适应地确定迭代次数;最后利用其实现对各子图像的融合并进行非下采样轮廓波逆变换获得最终融合图像.实验结果验证了该方法的有效性.

ICM与数学形态学在图像处理中的等价性

通过对交叉视觉皮层模型(ICM)运行特点的研究,揭示了ICM与数学形态学间的本质联系.并以颗粒分析为例进行了详尽的推导,得出ICM与一定结构元素下的数学形态学方法等效的结论.研究还发现,当ICM用于图像处理时,其脉冲并行传播特性行为完全等价于数学形态学中一定结构元素下的基本运算,从而为ICM日后的研究与发展提供了严谨的数学依据.