[發(fā)明專利]一種基于脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡的灰度圖像邊緣檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510340624.2
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN105118045A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設計）人: 楊智勇
• 申請（專利權）人: 江西師范大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡的灰度圖像邊緣檢測方法，其特征如下：

首先，構造一單層二維、局部連接的脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡，其中神經(jīng)元的個數(shù)等于灰度圖像的像素數(shù)，神經(jīng)元與各像素一一對應并連接，同時與相鄰的神經(jīng)元相連接，所構造的模型如下：

F_jk[i]＝S_jkF_jk[i-1]·e^αF+V_F·(M*Y[i-1])_jk

L_jk[i]＝L_jk[i-1]·e^αL+V_L·(K*Y[i-1])_jk，

式中K和M是連接權重矩陣，*表示卷積操作，Y為神經(jīng)元點火與否的信息，αL和αF為時間衰減常量，V_L和V_F為連接和饋入常量，Sjk為神經(jīng)元jk接受的外界刺激，在連接調制部分，饋入輸入Fjk和連接輸入Ljk經(jīng)過調制后產生神經(jīng)元jk的內活動Ujk：

U_jk[i]＝F_jk[i]·(1+βL_jk[i])，

其中β為連接調制常量，神經(jīng)元的脈沖生成器根據(jù)內活動Ujk的一個階躍函數(shù)產生二值輸出，并根據(jù)神經(jīng)元jk點火與否的狀態(tài)自動調整閾值的大小，在時間i如果內活動Ujk比閾值函數(shù)θjk大，Yjk取值為1，稱神經(jīng)元jk點火，否則Yjk取值為0，稱神經(jīng)元未點火，如果神經(jīng)元jk點火，則根據(jù)V_θ對閾值函數(shù)進行調整：

Yjk[i]=1ifUjk[i]>Θjk[i]0otherwise]]>

Θ_jk[i]＝Θ_jk[i-1]·e^-αθ+V_Θ·Y_jk[i-1]，

其中αθ為時間衰減常量，V_θ為閾值常量，

其次，根據(jù)如下步驟進行圖像的處理：

第一步，將圖像像素的灰度作為外部輸入從接收饋入輸入的樹突分支輸入相應神經(jīng)元，并將所有神經(jīng)元均設置為非點火狀態(tài)：Y0＝1；Θ＝δ/2；

第二步，對連接輸入進行調制：L＝L·e^αL+V_L·V₁*(K*Y0)；

第三步，利用饋入輸入和連接輸入經(jīng)過調制后產生神經(jīng)元的內活動：U＝F·(1+βL)；

第四步，根據(jù)閾值設置神經(jīng)元的點火狀態(tài)：Y=1ofU>Θ0otherwise;]]>

第五步，如果F[i,j]的3*3鄰域內Y0與Y異或為0且相應的Y不全為0或不全為1，E[i,j]＝255；否則E[i,j]＝0；

第六步，修正閾值θ：Θ＝Θ·e^-αθ+V_Θ·Y；

第七步，存儲第五步得到的點火狀態(tài)：Y0＝Y；

第八步，如果θ小于255，回到第2步，否則下一步；

第九步，得到E，即為邊緣檢測結果。