模拟初级视皮层注意机制的运动对象检測模型.pdf

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1、第40卷第6期计算机工程2014年6月V_01．40No．6ComputerEngineeringJune2014·人工智能及识别技术·文章编号：1000—3428(2014)06—0142—06文献标识码：A中图分类号：TP18模拟初级视皮层注意机制的运动对象检测模型曾杰，谌先敢，高智勇，刘海华(中南民族大学生物医学工程学院，武汉430074)摘要：视频监控的广泛应用使运动对象检测成为研究热点，但运动的不确定性增加了检测难度。鉴于人类视觉系统能高效地感知运动对象，研究者从神经生理学和心理学的角

2、度提出了运动检测的生物学模型。根据上述研究成果，提出模拟初级视皮层的运动对象检测模型。使用三维Gabor时空滤波器模拟人类初级视皮层中简单细胞的经典感受野，通过非线性组合获取复杂细胞对运动对象刺激响应的运动能量，应用细胞的中心环绕作用及相关性运动检测增强运动信息并抑制环境干扰，采用信息融合获取运动对象的显著性图，并利用WTA神经网络模型实现对运动H标的感知。实验结果表明，该模型能有效检测到视频中的运动目标，运算速度较其他仿视神经加工的视觉注意模型更快。关键词：运动对象检测；时空显著性；Gabor

3、滤波器；神经网络；初级视皮层MotionobjectDetectionModelSimulatingPrimaryVisualCortexAttentionMechanismZENGJie，SHENXian-gan，GAoZhi-yong，LIUHai-hua(CollegeofBiomedicalEngineering，SouthCentralUniversityforNationalities，Wuhan430074，China)[Abstract]Withthewideapplicatio

4、nofvideosurveillance，motiondetectionbecomesaresearchfocus．However,itbecomesmoredificultduetoalotofuncertaintyinmotion．Basedonthehumanvisualsystemmoreeficientlytoperceivemovingobjects，researchersconstructthemodelofmotionperceptionbasedontheviewofphysi

5、ologyandpsychology．Accordingtothesestudies，thispaperproposesamovingobjectdetectionmodelsimulatingprimaryvisualcortex．Inthismodel，ClassicalReceptiveField(CRF)ofsimplecellsinprimaryvisualcortexissimulatedbythethree-dimensionalGaborspatial—·temporalfilt

6、er,andthemotionenergyascomplexcellsresponseisobtainedbyanonlinearcombination．Twocharacteristics：center-surroundofcellsandcorelationmotiondetectionisusedtoenhancemotioninformationandsuppressenvironmentinterference．andmoreinformationisfusedtoobtainasal

7、iencymapofmovingobject．，_=4neuralnetworkmodelisusedtoachievetheperceptionofmotionobject．Experimentalresultsshowthatthemodelcanefectivelydetectthemovingobjectinthevideo，andcomputefasterthanothervisualattentionmodelsbasedonvisualneuronsprocessing．[Keyw

8、ords]motionobjectdetection；spatial—temporalsaliency；Gaborfilter；neuralnetwork；primaryvisualcortexD0I：10．3969／j．issn1000—3428．2014．06．031态参数更新，有效去除了目标阴影。运动对象检测的首要l概述条件是对象的完整性，但传统方法都是基于运动检测来实对象检测是保证视频分析和理解正确与否的关键步现目标的提取，噪声、遮挡或者对象只做局部运动，这都骤，也是目前国内外学术界研究