[發明專利]仿鷹眼中腦回路返回抑制機制的無人靶機目標檢測方法

有效

• 申請號: 202011079197.4
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112215902B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 鄧亦敏;王思遠;段海濱;魏晨;吳江;周銳
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/90
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種仿鷹眼中腦回路返回抑制機制的無人靶機目標檢測方法，其特征在于：該方法具體實現步驟如下：

步驟一：攝像頭標定，獲取攝像頭內外參數，矯正圖像畸變；

步驟二：仿猛禽顏色恒常的光照處理，恢復圖像在正常光照下的色彩信息；

步驟三：仿鷹中腦開-關相應機制圖像預處理，具體包括：

S31、圓形區域對比度計算；

S32、仿鷹中腦開-關相應機制對比度增強；

步驟四：基于鷹視敏度函數的顯著區域提取，提取出圖像中的顯著區域；

步驟五：基于鷹中腦返回抑制機制的目標輸出，具體包括：

S51、運動特征計算

S52、目標顯著圖像計算。

2.根據權利要求1所述的一種仿鷹眼中腦回路返回抑制機制的無人靶機目標檢測方法，其特征在于：所述步驟二的過程如下：

根據猛禽色覺的拮抗機制，將輸入的RGB圖像轉換至LMS顏色空間，并分別構建黃色輸入分量、藍-黃S-Y拮抗模型和明亮敏感拮抗模型；

其中，I_LM表示L興奮M抑制的L-M拮抗，I_ML表示M興奮，L抑制的L-M拮抗；I_YS表示Y興奮，S抑制的Y-S拮抗，I_SY表示S興奮，Y抑制的Y-S拮抗；I_W+表示明亮興奮的拮抗，I_W-表示明亮抑制的拮抗；

L興奮、M抑制的L-M單拮抗細胞，其感受野細胞的響應為：

C_L+M-(x,y；σ_c)＝I_LM(x,y)*G(x,y；σ_c) (2)

其中，C_L+M-(x,y；σ_c)表示在圖像坐標(x,y)處以σ_c為感受野大小的細胞響應；G(x,y；σ_c)為二維各向同性高斯濾波核，σ為高斯濾波核的標準差；*表示卷積操作；同理計算單拮抗細胞響應C_M+L-(x,y；σ_c)、C_S+L-(x,y；σ_c)、C_L+S-(x,y；σ_c)；

根據雙拮抗細胞響應的結構，用兩個不同感受野大小的拮抗細胞響應構造雙拮抗細胞的響應，L-M雙拮抗細胞可表示為：

D_LM(x,y；σ_c)＝C_L+M-(x,y；σ_c)+k·C_M+L-(x,y；λσ_c) (3)

其中，σ_c和λσ_c表示雙拮抗細胞中心和周邊感受野的尺度，k為周邊感受野的比重；同理計算雙拮抗細胞響應D_SL(x,y；σ_c)；

明亮敏感型雙拮抗細胞的響應表示為：

D_W(x,y)＝C_W+(x,y；σ_c)+k·C_W-(x,y；λσ_c) (4)

將雙拮抗細胞的輸出轉換至與圖像一致的LMS空間：

將LMS顏色空間的輸出轉換至RGB顏色空間：

由于神經元對刺激產生響應，需要先對LSM空間中的雙拮抗細胞為負值的響應置零；假設圖像中的場景為單一光源，并且整幅圖像的照射光在空間上分布均勻，顏色一致；基于這種假設，光照數據E＝(e_L,e_M,e_s)可以利用池化操作得到：

其中P()表示對全圖雙拮抗細胞響應通道之間的池化操作，采用max pooling方式進行池化操作。