遗传算法论文

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1、遗传算法在视觉感知方面的应用引言从计算机诞纶开始，人类就希望有朝一H计算机能够像人类那样通过视觉观察和理解世界，具有口动适应坏境的能力。但是，冃前的计算机视觉与人类的视觉在能力上存在着巨大的差异。随着人类对自身视觉系统（大脑）研究的逐步深入，从初级视皮层到高级视觉区域,从知识的记忆到视觉功能相关的脑功能等，科学家在这些领域都取得了许多重要的研究成果。1、视觉感知现有研究已经发现当人们浏览图像时，通过视觉系统将图像传递到大脑，大脑则控制人眼运动來表达对图像的兴趣，这个过程称为视觉感知（visualperception）。1」视觉感知表现在心理活动和生理反应两个方面

2、：（1）从心理角度分析：人们往往通过频繁的注视來表达感兴趣的视觉对象或区域；人眼运动传递了大量反映个体心理活动的信息，因此，用户兴趣或语义可以通过跟踪人眼注视运动，收集和分析人眼运动数据获取。实现心理视觉的关键方法是视线跟踪技术。（2）从生理角度分析：人们在观看图像时，受图像视觉内容的影响或刺激，当图像中存在弓I起注意的对象■注意焦点时，会指引人眼运动路径，因此人眼运动也是一种生理反应。用户感兴趣的图像区域可以通过判断图像屮最重要、最具代表性、最易引起注意的对象或区域估计出。注意力模型（AttentionModel,AM）是今年来实现牛•理视觉感知的一个研究热点

3、。人的眼睛冇着接收及分析视像的不同能力，从而组成知觉，以辨认物彖的外貌和所处的空间（距离），及该物在外形和空间上的改变。脑部将眼睛接收到的物象信息，分析出四类主要资料：就是有关物象的空间、色彩、形状及动态。有了这些数据，我们可辨认外物和对外物作出及吋和适当的反应。当有光线时，人眼睛能辨別物彖本体的明暗。物彖有了明暗的对比，眼睛便能产生视觉的空间深度，看到对彖的立体程度。同时眼睛能识别形状，冇助我们辨认物体的形态。此外,人眼能看到色彩，称为色彩视或色觉。此四种视觉的能力，是混为一体使用的，作为我们探察与辨别外界数据，建立视觉感知的源头。1.2视觉的低级感知层次：（

4、1）视觉系统从外界获取图像，就是在眼睛视网膜上获得周围世界的光学成像；（2）然后由视觉接收器（杆状体和锥状体在视网膜上作为视觉接收器），将光图像信息转化为视网膜的神经活动电信号；（3）最后通过视神经纤维，把这些图像信息传送入人脑，由人脑获得图像感知。1.3视觉的高级感知层次：（1）大脑对视神经纤维传送来的图像电信号进行分析和理解，通过图像获得对周围世界感知的信息和知识。（2）人们对大脑的视觉感知，是心理学、神经科学、生物物理学、生物化学研究的重要课题。（3）部分视觉心理学者的研究，反对视觉将感觉获取外部世界信息和对信息的加工处理截然分开，反对■将知觉和思维割裂开

5、来。（4）认为“思维”的认识活动并不是那些比知觉更高级的其他心理能力的特权，而是知觉本身的基本构成成分。因此，所谓视知觉，也就是视觉思维。不是对刺激物的简单复制，而是一种积极的理性活动。视觉现象包括有视觉对光强，对各种波长、彩色的光谱效应，対物体边缘等空间频率变化的响应，以及视觉对时间瞬时变化运动的响应。人的视觉过程是从光源发光开始的，光的模式通过场景中的物体反射进入人的视觉感受器官，并同时在左右眼睛的视网膜上引起视感觉。视觉生理主要是从视觉信息的产生部分——视细胞（图像信息感受器）和其他神经细胞以及大脑高级小枢的神经系统的信息产住、传输和处理的机理。计算机视觉

6、是指用计算机实现人的视觉功能——対客观世界的三维场景的感知、识別和理解。计算机视觉的主耍研究冃标可以归纳成两个，第一个冃标是建成计算机系统，完成各种视觉任务，即要使计算机系统借助各种视觉传感器获取场景的图像，而感知和恢复3D环境屮物体的几何性质、姿态结构运动感情况、相互位置等，并对客观场景进行识别、描述、解释，进而做出决策，这里主要研究的是技术机理。1.4人的视觉感知：我们知道光信号经过物体表而反射，反射能量射入人的视觉系统形成的电脉冲，在人的视觉系统中产生相应的感知，是人们识别图像的棊础。视知觉理论论述的是关于实物世界以及它们作为视觉刺激而产生的反应方式。我们

7、对人的知觉过程还不太清楚，但可以从视觉的一•些感知机理上來研究视觉的形成过程，从而帮助我们來建立图像的H动理解过程。视觉的感知人体上可以通过以下四个方而来体现：即亮度感知、色彩感知、空间感知和形状感知。(1)亮度感知数字黑白图是以亮度点的集合形式提供给我们的，对于图像中每个孤立的点亮度是反映其特性的唯一形式。显然对于每一个孤立点的单独研究没何实际意义。人们是在对整幅图像的明暗变化中，识别出有关目标的信息。因此，只有从梏体目标的亮度感知小才能识别出有意义实体，亮度的差界是识别目标的基木条件。(2)色彩感知对于色彩图像，人们通过理论的研究和实验结果，己对颜色的物理本

8、质冇了相当的认识和了解。