夜间场景下显著目标检测方法研究

发布时间：2021-01-26 21:55

　　图像显著目标检测旨在模拟人类视觉机理来提取出图像中的最能吸引人眼视觉注意的物体或区域,该研究为快速且有效地处理视觉数据提供了新的思路,已经成为计算机视觉领域的一个热门研究方向。目前国内外已有的显著目标检测模型大多针对于可见光场景,对夜间场景的研究比较少。由于夜间场景的光照条件不足,对比度偏低,颜色信息退化严重,亮度和信噪比都相对较低,造成了图像感知质量大幅度降低,因此现有算法和技术对夜间图像的分析、理解和目标检测都存在很大困难,这也将夜间场景显著目标检测上升为一项具有挑战性的研究,对于该难题的解决能够为夜间安全监控、复杂环境目标定位等热点问题研究提供理论和技术基础。本论文在现有显著目标检测研究成果的基础上,分析了已有显著性模型的不足,并结合人眼视觉注意机制探讨了夜间场景的主要属性,提出了几种针对夜间场景的视觉显著目标检测模型,并构建了夜间图像数据集用于验证本研究所提出算法的有效性。主要研究内容及创新点如下:（1）针对夜间图像在单一空间下所生成的显著图不完整的问题,从像素级层面出发,提出了一种基于离散平稳小波变换融合频域空域信息的显著目标检测算法。该算法主要由基于频域的显著性度量,基于空... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：119 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

夜间图像的显著目标检测结果对比

武汉科技大学博士学位论文觉系统在观察物体时产生了光学刺激。然后，通过视网膜的成像将光信号传换成了电信号。接下来，这些信息通过视觉通路就传输到了视感觉中枢系统。最终，中枢系统则利用视觉注意机制获取视知觉所感知的目标，该目标也即人眼观察到的场景中最重要的区域。因此，视觉信息处理的生物学框架和显著目标检测的流程是基本一致的。

图 1.3 视觉通路的处理过程视觉注意机制是基于人类视觉系统所建立的一种生物学机制，这种机制能够使人类在面对复杂的外界环境时迅速且准确地选出场景中的重要信息，将场景简化和分解，并在接下来的处理中仅对那些重要信息进行进一步地加工。认知心理学领域的研究者首先分析了人眼在观察外界事物时视觉系统的具体工作过程。研究发现，人类的视觉系统执行观察任务主要可分为两个步骤，首先是从整个场景中选择出小面积的感兴趣区域，然后对一些特定的感兴趣区域进行仔细地分析和处理。在第一步中，视觉选择性注意机制可以帮助人眼将注意力快速集中在一些特定的焦点上。那些能够吸引人眼注意的区域就称为视觉显著性区域。通常，人类视觉系统搜索并选择感兴趣目标的过程主要基于自底向上（Bottom-up）和自顶向下（Top-down）两种机制。自底向上的视觉注意力机制是一种快速的、下意识的、受底层数据驱动的方式主要由客观事物带来的刺激，场景中的关注区域与周围环境通常有明显的差距。自底向上机制基于输入图像的特征来进行分析和处理，由于不受任务驱动，不用考虑

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多视觉词典的显著性加权图像检索方法[J]. 孔超,张化祥,生海迪.  数据采集与处理. 2017(02)
[2]尺度自适应的SAR图像显著性检测方法[J]. 谢惠杰,唐涛,项德良,粟毅.  计算机工程与应用. 2015(20)
[3]基于视觉机制的图像显著性检测与提取[J]. 李毅晖,蔡勋,王怀晖.  系统仿真学报. 2014(09)
[4]一种图像敏感对象的识别方法[J]. 张永梅,吴攀,李炜.  计算机测量与控制. 2014(07)
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本文编号：3001879