计算机视觉与生物视觉——颜色恒常性研究

摘要

颜色是物体的重要特征，相对亮度，它提供了我们多维信息，但也使信息变得复杂，特别是在光照变化情况下。我们视觉系统的一个重要特性——颜色恒常性，可校正光照变化引起的颜色变化。本论文在电生理研究结果——侧抑制与整合野，的基础上，给出了一隐式表达的颜色恒常性算法。 我们实验室的系列研究表明，视网膜神经节细胞，外膝体神经元，及皮层神经元感受野外都普遍存在一个相对感受野要大很多的整合野，其对神经元的反应虽然不直接起作用，但对神经元的反应有抑制，去抑制，以及易化的作用。将神经元之间的侧抑制作用与拮抗感受野模型结合，我们提出了亚区相互作用的感受野模型，并对模型的各参数与模型在处理图像中的特性进行分析，表明该模型可模拟整合野的抑制，去抑制，易化作用，当选用参数合适，可增强边缘，同时有一定的去噪作用。另外，为了适应不同图像结构特征的需要，我们在亚区相互作用的感受野模型基础上给出了参数自调整模型：根据图像的对比度，自动调节感受野中心区的大小。该模型对噪声较大的图像，可起到去噪作用，同时保存边缘的特点。 由于对一块颜色刺激的感知不仅决定于其刺激本身，而且决定其周围环境的颜色，颜色恒常性的实现需要颜色的交互与空间的拓展相结合，所以我们将亚区交互感受野模型与色拮抗感受野模型结合，构成颜色恒常性算法。测试结果表明，提出的模型可实现刺激颜色向诱导色的补色方向变化。

目录

摘要

插图清单

第一章 引言

第二章 颜色恒常性的研究——有关物理、心理，生理方面的研究

§2-1颜色恒常性的物理基础

§2-2几种与颜色恒常性相关的心理物理现象

§2-3颜色恒常性的电生理研究

参考文献

第三章 颜色恒常性算法

§3-1亚区相互作用感受野模型

§3-2参数自调整感受野模型

§3-3 一个基于感受野的颜色恒常性算法

§3-4颜色恒常性算法小结

参考文献

附录一：采用双光子显微技术研究树鼩V1区细胞反应特性

附录二：清醒猴多道数据采集系统准备

致谢