[發(fā)明專利]基于多尺度疊加的非經(jīng)典感受野輪廓檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010611779.6
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN111968141B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林川;王瞿;張曉;喬亞坤;萬術(shù)娟;潘勇才;韋艷霞;張玉薇;劉青正
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/13
• 分類號(hào): G06T7/13;G06V10/44;G06V10/82
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 周晟;文信家

本發(fā)明旨在提供一種基于多尺度疊加的非經(jīng)典感受野輪廓檢測方法，包括以下步驟：A、輸入經(jīng)灰度處理的待檢測圖像，對待檢測圖像中的各像素點(diǎn)分別按照各方向參數(shù)進(jìn)行高斯一階導(dǎo)函數(shù)濾波，得到各像素點(diǎn)的經(jīng)典感受野響應(yīng)及經(jīng)典感受野最優(yōu)方向；B、預(yù)設(shè)包含非經(jīng)典感受野的最優(yōu)方向及多個(gè)尺度參數(shù)的距離權(quán)重函數(shù)，計(jì)算得到各像素點(diǎn)的融合距離權(quán)重函數(shù)；C、預(yù)設(shè)抑制系數(shù)，計(jì)算得到各像素點(diǎn)的輪廓響應(yīng)；D、對各像素點(diǎn)的輪廓響應(yīng)使用非極大值抑制和雙閾值處理，得到各個(gè)像素點(diǎn)的最終輪廓值，由各個(gè)像素點(diǎn)的最終輪廓值構(gòu)成最終輪廓圖。該輪廓檢測方法克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，具有仿真性強(qiáng)、檢測準(zhǔn)確率高的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于多尺度疊加的非經(jīng)典感受野輪廓檢測方法。

背景技術(shù)

視覺信息處理機(jī)制是由視網(wǎng)膜感受野、外膝體感受野和視皮層感受野構(gòu)成的串行處理機(jī)制。視網(wǎng)膜上一個(gè)較小的范圍組成視網(wǎng)膜上神經(jīng)節(jié)細(xì)胞感受野，傳輸?shù)酵庀ンw上一個(gè)細(xì)胞的感受野，從視網(wǎng)膜上感受野到外膝狀體上感受野基本是一對一，再由若干個(gè)外膝體細(xì)胞的感受野共同會(huì)聚到一個(gè)視皮層細(xì)胞的感受野上。因而，視皮層細(xì)胞的感受野是視網(wǎng)膜上的一個(gè)更大的區(qū)域。相關(guān)研究表明，初級(jí)視覺皮層V1除了同心圓拮抗式的感受野，還可能存在橢圓形的非經(jīng)典感受野抑制區(qū)，而非經(jīng)典感受野抑制區(qū)對于輪廓信息的檢測識(shí)別存在較大的影響作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種基于多尺度疊加的非經(jīng)典感受野輪廓檢測方法，該輪廓檢測方法克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，具有仿真性強(qiáng)、檢測準(zhǔn)確率高的特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

A、輸入經(jīng)灰度處理的待檢測圖像，預(yù)設(shè)多個(gè)方向參數(shù)的高斯一階導(dǎo)函數(shù)，對待檢測圖像中的各像素點(diǎn)分別按照各方向參數(shù)進(jìn)行高斯一階導(dǎo)函數(shù)濾波，獲得各像素點(diǎn)的各方向的響應(yīng)值；對于各像素點(diǎn)，選取其各方向的響應(yīng)值中的最大值，作為該像素點(diǎn)的經(jīng)典感受野響應(yīng)，最大值對應(yīng)的方向參數(shù)作為該像素點(diǎn)的經(jīng)典感受野最優(yōu)方向；

B、預(yù)設(shè)包含非經(jīng)典感受野的最優(yōu)方向及多個(gè)尺度參數(shù)的距離權(quán)重函數(shù)，對于各像素點(diǎn)：將與其經(jīng)典感受野最優(yōu)方向相垂直的方向作為其非經(jīng)典感受野的最優(yōu)方向，多個(gè)尺度參數(shù)基于高斯一階導(dǎo)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差依次遞增；將各像素點(diǎn)的多個(gè)尺度參數(shù)的距離權(quán)重函數(shù)進(jìn)行求和，得到各像素點(diǎn)的融合距離權(quán)重函數(shù)；

C、預(yù)設(shè)抑制系數(shù)，將各像素點(diǎn)的經(jīng)典感受野響應(yīng)與融合距離權(quán)重函數(shù)進(jìn)行卷積得到各像素點(diǎn)的非經(jīng)典感受野響應(yīng)；將各像素點(diǎn)的非經(jīng)典感受野響應(yīng)與抑制系數(shù)相乘，得到各像素點(diǎn)的抑制響應(yīng)，將各像素點(diǎn)的經(jīng)典感受野響應(yīng)減去非經(jīng)典感受野響應(yīng)，得到各像素點(diǎn)的輪廓響應(yīng)；

D、對各像素點(diǎn)的輪廓響應(yīng)使用非極大值抑制和雙閾值處理，得到各個(gè)像素點(diǎn)的最終輪廓值，由各個(gè)像素點(diǎn)的最終輪廓值構(gòu)成最終輪廓圖。

優(yōu)選地，所述的步驟A中高斯一階導(dǎo)函數(shù)的表達(dá)式為：

其中

其中θ為方向參數(shù)，N_θ為方向參數(shù)的數(shù)量；σ為高斯一階導(dǎo)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差，對應(yīng)于感受野的大小，γ為感受野的橢圓長短軸比例常數(shù)，(x,y)為待檢測圖像中各像素點(diǎn)的坐標(biāo)；

各像素點(diǎn)的各方向的響應(yīng)值為：

e(x,y；θ_i)＝|I(x,y)*RF(x,y；θ_i)|???(2)；

I(x,y)為待檢測圖像的各像素點(diǎn)的灰度值，|?|為取絕對值符號(hào)；

各像素點(diǎn)的經(jīng)典感受野響應(yīng)的表達(dá)式如下：

E(x,y)＝max{e(x,y；θ_i)|i＝1,2,...N_θ}???(3)；

各像素點(diǎn)的經(jīng)典感受野最優(yōu)方向θ_n為：