[發明專利]基于經典感受野固視微動機制的輪廓檢測方法

有效

• 申請號: 202010585697.9
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111968140B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 林川;王瞿;張曉;喬亞坤;萬術娟;潘勇才;韋艷霞;張玉薇;劉青正
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06V10/44;G06V10/82
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 周晟;文信家

本發明旨在提供一種基于經典感受野固視微動機制的輪廓檢測方法,包括以下步驟：A、輸入經灰度處理得到的待檢測圖像，預設多個尺度參數的高斯函數，計算得到各像素點的各尺度參數的高斯濾波響應；B、計算得到與多個尺度參數一一對應的多個環狀高斯一階導函數；C、對于各像素點：計算得到該像素點的各方向參數的微動融合響應；D、對于各像素點：在該像素點的各方向參數的微動融合響應中取最大值，作為該像素點的經典感受野響應；E、預設距離權重函數、抑制系數，計算各個像素點的抑制響應；F、將各個像素點的經典感受野響應減去該像素點的抑制響應，得到最終輪廓圖。該輪廓檢測方法克服現有技術缺陷，具有仿真性強、檢測準確率高的特點。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，具體涉及一種基于經典感受野固視微動機制的輪廓檢測方法。

背景技術

輪廓檢測是計算機視覺領域的一個基本任務，不同于被定義為強烈的亮度變化所表征的邊緣，輪廓通常表示一個目標到其他目標的邊界。受生物啟發的輪廓檢測模型是目前主流的研究方向之一，但大都只是簡單地模擬視覺系統中生理特性的一部分，而對于固視微動機制在輪廓檢測中的作用缺乏研究，造成了一定程度上輪廓信息的缺失以及紋理信息的增強這類問題，從而不能較好地保證目標輪廓的完整性。而少有的考慮固視微動生理機制的方案則是注重在非經典感受野區域對紋理抑制的作用效果，而忽略了在視覺細胞經典感受野區域的應用。

發明內容

本發明旨在提供一種基于經典感受野固視微動機制的輪廓檢測方法，該輪廓檢測方法克服現有技術缺陷，具有仿真性強、檢測準確率高的特點。

本發明的技術方案如下：

一種基于初級視覺皮層固視微動機制的輪廓檢測方法，包括以下步驟：

A、輸入經灰度處理得到的待檢測圖像，預設多個尺度參數的高斯函數，多個尺度參數依次增加；對待檢測圖像的各像素點的灰度值進行濾波，得到各像素點的各尺度參數的高斯濾波響應；

B、對多個尺度參數進行由小到大依次標號，預設多個方向參數及多個尺度參數的高斯一階導函數，高斯一階導函數的模板直徑大小與尺度參數的個數相同，高斯一階導函數的模板半徑大小為尺度參數的個數減一后除以二的商，預設多個標號與尺度參數一一對應的環狀截取函數；

標號一的環狀截取函數的函數值如下：位于模板中心的函數值為1，其余函數值為0；

后續X個環狀截取函數的函數值如下：以模板中心為圓心、以當前標號減一的差值為半徑的圓上各點的函數值為1，其余函數值為0；其中X為高斯一階導函數的模板半徑大小；

其余環狀截取函數的函數值如下：以模板中心為圓心、以尺度參數的個數減一后除以二的商為半徑的圓上各點的函數值為1，其余函數值為0；

將多個方向參數及多個尺度參數的高斯一階導函數分別與對應尺度參數的環狀截取函數相乘，分別得到與多個尺度參數一一對應的多個環狀高斯一階導函數；

C、對于各像素點：將該像素點的各尺度參數的高斯濾波響應分別與對應尺度參數的環狀高斯一階導函數卷積，分別得到該像素點的各方向參數及各尺度參數的微動響應；將該像素點的同一方向參數且不同尺度參數對應的微動響應得加，得到該像素點的各方向參數的微動融合響應；

D、對于各像素點：在該像素點的各方向參數的微動融合響應中取最大值，作為該像素點的經典感受野響應；

E、預設距離權重函數、抑制系數，對于各像素點：將該像素點的經典感受野刺激響應與距離權重函數進行卷積后與抑制系數相乘，得到各像素點的抑制響應；

F、將各個像素點的經典感受野響應減去該像素點的抑制響應，得到各像素點的輪廓響應，對輪廓響應使用非極大值抑制和雙閾值處理，得到各個像素點的最終輪廓值，由各個像素點的最終輪廓值構成最終輪廓圖。

優選地，所述的步驟A中的高斯函數的表達式為：