感受野动态特征的一种修正模型

在视觉系统感受野的广义Ｇａｂｏｒ函数数学模型基础上,把其中与时间有关部分换成Г函数的二阶核函数,称为感受野的修正模型（ＭＧＭ）。提出了一组修正模型,它的时间特性更符合实验所观测到的感受野的电生理特性,包括对小光点的瞬态反应,感受野的动态特生等。ＭＧＭ模型在时空两方面是描述视觉系统各层次上感受野特性的一个更良好的数学模型。     

一种视皮层非经典感受野的模型

根据视觉信息加工过程中视皮层细胞非经典感受野对中心感受野区域具有抑制作用的生物机制,提出了一种模拟该机制的模型.用Gabor能量作为感受野响应,以高斯差分函数为基础构造两个具有方向的半椭圆环来作为非经典感受野区域,设计中心感受野与周边抑制区域的相位差权重函数来模拟非经典感受野的抑制机制.实验结果与这种生理特性相一致.     

基于初级视皮层视觉特性的图像质量评价方法

针对现有的图像质量评价方法多从特征提取角度考虑图像的失真,忽视初级视皮层是视觉信息处理和认知推理的前提的问题,受人类视觉系统特性的启发,提出一种基于初级视皮层视觉特性的图像质量评价算法;该方法基于对初级视皮层视觉特性的学习,利用初级视皮层中感受野对视觉感知信息的稀疏编码特性,提取模拟初级视皮层感受野特性的基函数,结合独立成分分析和结构相似度算法构建一种初级视觉相似性测度法,并在LIVE图像数据库中进行实验。结果表明,该模型的预测结果与主观质量评价有很好的一致性,并优于已有的结构相似度算法。     

GC感受野的双高斯差和外周相互抑制网络模型的空间响应特性

模拟和模型是视觉研究的重要手段．本文应用计算机的模拟手段．分别对GC感受野的双高斯差模型和外周相互抑制网络模型的空间响应分布特性进行了研究，并观察了它们的边缘检测性能．本文的结果将为GC感受野视觉计算原理的进一步探索，以及以视觉原理为依据的图象技术的改进提供帮助．     

两种GC感受野模型的空间传输特性研究

本文应用模型和模拟技术，研究了ＧＣ感受野的双高斯差模型和外周相互抑制网络模型的空间传输特性，包括面积反应，调制传递函数等．本文所获得的结果可应用于视觉信息处理原理研究、人工视觉、计算机视觉及图像技术等各方面     

初级视皮层机制启发下的特征提取

针对传统计算机视觉方法在纹理细节提取和局部运动感知方面的局限性,借鉴生物视觉系统的强大信息处理机制,提出一种基于三维时空能量模型的初级视皮层(V1)视觉模型。模型首先利用三维Gabor滤波器初步模拟得到简单细胞感受野,接着采用半波整流操作进一步得到简单细胞模型,随后通过能量模型整合简单细胞感受野进行,模拟得到复杂细胞模型。仿真结果表明:所提模型在图像静态纹理特征和简单视频序列运动特征提取上取得了较好的效果。较传统模型而言,模型将计算机视觉与生物视觉有效融合,具有更强的动静态特征表达提取能力,体现了V1细胞强大的信息处理机制,为视觉脑启发计算提供新的思路。     

利用生成对抗网络实现水下图像增强

提出一种基于生成对抗模型的水下图像修正与增强算法.该算法将多尺度内核应用于改进的残差模块中,以此构建生成器,实现多感受野特征信息的提取与融合;判别器设计考虑了全局信息与局部细节的关系,建立了全局-区域双判别结构,能够保证整体风格与边缘纹理的一致性;最后,根据人类视觉感官系统设计了无监督损失函数,此部分无需参考图像进行约...     

一种基于频带选择的视觉注意计算方法

视觉注意力的研究对计算机视觉的发展有很大的帮助.然而,绝大多数的现有模型仅能处理某一类型的数据或只针对特定的应用.事实上,不论场景中物体的尺寸大小如何,人类都能够正确无误地察觉到.本文基于生物学在视网膜上非经典感受野的发现,从频域的角度出发,提出一种新的自底向上的计算模型.显著图可以通过模拟扩展的感受野的思想而得到,主要由两步组成:首先利用Gabor小波将输入图像分解成一系列特征图,它们对应于整个频率域的不同频带;其次,挑选出其中的一些作为最优频带以生成显著图,以此来模拟感受野的调节.实验结果表明,本文所提出的算法无论是对于心理学图像还是包含了任意尺寸目标的自然图像,在显著性的预测上都优于现有其他算法.除此之外,感受野模型以及Gabor小波的生物特性使得模型具有一定的鲁棒性.     

基于频响函数灵敏度分析的舰艇模型修正

由结构的数值计算和试验测试得到的频响函数,给出两者的相关函数及其灵敏度的表达形式,提出了一种模型修正方法,为有限元／边界元模型修正奠定理论基础．对带有发动机和隔振系统的舰艇进行了振动频响函数的测试,得到与初始有限元／边界元模型理论计算的相关函数,利用模型修正方法对选用的特定参数进行了修正．通过与模态试验结果的比较,验证了基于振动频响函数灵敏度分析的结构有限元模型修正方法的正确性．     

离散时间模型预测控制在光伏并网中的研究

针对光伏并网逆变器的工作特性,提出了一种基于SVPWM离散时间模型预测控制（MPC）的光伏并网,构建了一个新型的价值函数,建立了光伏并网系统数学模型．在每个采样周期内,根据预测控制模型,对三相并网逆变器的8个电压矢量进行筛选,得到使价值函数最小的电压矢量,并根据预测算法,计算出电压矢量在下一个采样周期中所作用的时间．通过Matlab／simulink分别对传统的滞环控制以及离散时间模型预测的光伏并网进行了仿真,验证了基于MPC的光伏并网具有更好的动态、静态特性,并网网侧谐波小,实现了旃由电流以及q轴电流的解耦控制,对光伏并网具有一定的意义．     

修正的RNG κ- ε模型在云状空化流动 计算中的应用评价

基于实验结果评价了一种用密度函数修正的RNGκ-ε湍流模型在云状空化流动计算中的应用.采用不同的修正系数,分别计算了绕Clark-y型水翼云状空化流动,获得了随时间变化的空化形态和升、阻力等流场及动力特性.通过与实验结果的对比表明,修正后的模型可以更准确地捕捉云状空化区域的空穴形态和空泡脱落的非定常细节;密度函数中指数n的选取对计算所得的空穴长度和升阻力均有影响,然而对流场动力特性的主要频谱分布影响不明显.     

视皮层简单细胞三维时空计算模型

以模拟初级视觉皮层(V1)简单细胞基本属性为基础,构造了能检测视频序列中运动信息的三维时空计算模型,即联合感受野模型(3D CORF).该模型充分利用背侧外侧膝状核(LGNd细胞)与V1之间的映射关系,给出了时空不可分离的LGNd细胞运动信息检测方法,建立了能展现多个LGNd细胞响应联合特性的子集单元,提出了利用空间上几何平均、时间上加权平均的方法计算特定区域内子集单元的联合响应,从而实现了简单细胞对运动信息的检测.实验结果表明:建议的3D CORF模型比现有的时空计算模型(如3D Gabor模型)更能反映真实简单细胞的特性,且具有较好的鲁棒性.     

基于量纲分析的绝热毛细管壅塞流量特性关联

关联方法可替代复杂的数学模型，用以预测绝热毛细管的壅塞流量特性．先通过量纲分析方法给出了绝热毛细管壅塞流量特性的一般函数关系式，然后采用两种模型近似该一般函数关系式：一种是传统的Fower—law关联式；另一种是人工神经网络．以献中的R－407C毛细管实验数据为对象，对比研究了这两种模型的关联效果．结果表明：人工神经网络的关联误差及误差的分散度更小．     

非等间距多变量模型在数乘变换下的特性

讨论了原始序列在数乘变换下非等间距MGM(1,m)模型的特性问题。利用矩阵相关的运算性质,推导出非等间距MGM(1,m)模型在数乘变换后参数向量、模拟预测值及相对误差的计算公式,并比较了在数乘变换前后的变化情况。研究结果表明:对各原始序列作相同倍数的数乘变换,不会改变模型的模拟预测效果,还能缩小数据的量级,使计算过程更简洁。该结果还适用于等间距模型,使结果应用更广。     

考虑故障检测与修正的软件可靠性增长模型

针对现有NHPP类软件可靠性增长模型基本假设中故障检测和不完美修正过程考虑不完善的现状,提出一种非齐次泊松过程软件可靠性增长模型．该模型既考虑故障本身特性,故障检测率是随时间递减的函数,又考虑了排错过程引入新错误的概率,故障总数函数是随时间变化的;同时,还考虑了不完全排错的情况,引入了一种与故障检测率具有相同变化趋势的故障排除率函数．利用一组标准化的失效数据集进行仿真验证,实验结果表明该模型具有更好的拟合效果和预测能力．     

高精度光栅刻划中的综合误差修正技术

在用线性系统和随机过程理论分析光刻机误差传递特性的基础上，采用时间序列分析法建立误差的数学模型，提出了综合误差修正的新方法，介绍了微机综合误差实时修正系统的电路结构与工作原理。其主要特点是，不仅能修正系统误差，而且能够根据对随机误差的预报来修正相关的动态误差。实验结果表明，系统修正精度达到±０．１μｍ。     

基于半参数的MGM(1,N)模型变形预测

针对传统MGM(1,N)模型本身存在一定的缺陷,提出半参数MGM(1,N)变形预测模型,以补偿最小二乘作为约束条件。而半参数模型的关键是确定正则化矩阵和平滑因子,用时间序列法选取正则化矩阵,用L-曲线法确定平滑因子,解算出参数A^B。采用文献[1]中的原始数据序列,分别利用半参数MGM(1,N)模型和传统MGM(1,N)模型进行预测,用相对误差作为精度评价指标,平均相对误差进行模型检验,得出半参数MGM(1,N)模型的预测效果比传统MGM(1,N)模型的效果好的结论,同时验证了传统MGM(1,N)模型的模型误差。     

仿视皮层V1特性的SAR图像边缘检测

合成孔径雷达(SAR)图像的边缘检测是图像处理领域的热门研究课题,针对传统方法对噪声敏感、受内部纹理干扰等严重问题,借鉴人类视觉系统中初级视皮层(V1)神经细胞的感受野特性及该区域带有非经典感受野的细胞对同质区域纹理和噪声的环绕抑制机制,提出一种仿视皮层信息处理机制的SAR图像的边缘检测方法。采用Gabor滤波器经奇偶分解、汇聚、归一化等操作模拟V1区感受野特性,再引入模拟非经典感受野环绕抑制机制的环绕抑制项以对同质区域的纹理和噪声进行抑制,保留感兴趣的边缘信息。仿真结果表明,所提方法能抑制文中4类不同的SAR图像同质区域的大部分纹理,在一定程度上弱化斑点噪声,取得了比canny算子更好的边缘检测效果。提出的新方法可以应用于SAR图像的边缘检测。     

人眼明度视觉空间频率传递特性的研究

为描述人眼视觉系统对空间复杂颜色刺激的信息处理机制,研究人眼视觉系统空间频率信息传递的多通道特性.设计心理物理实验,测量人眼视觉系统在感知均匀色空间CIELAB明度通道上的对比度敏感度数据.实验选取明度轴上5个明度值作为颜色样本,制作明度对比度随正弦波频率调制的图像刺激序列,挑选正常视觉观察者,采集5个明度样本的12个空间频率的对比度敏感度数据.对实验数据进行相关性分析发现:单个明度样本的不同空间频率对应的观察值之间是非线性相关的;随着明度样本数量增多,观察值之间的线性相关性增强.因此,人眼视觉系统对明度颜色通道的信息处理机制可用线性模型描述;明度颜色通道的空间频率传递特性可用3条空间频率调谐曲线表征;3条空间频率调谐曲线作用的频段不同,峰值不同,表现了人眼视觉系统具有不同的空间频率感受野.      

基于HMAX模型和非经典感受野抑制的轮廓提取

针对图像里处于复杂纹理背景中物体的轮廓提取正确率低的问题,首先研究了基于非经典感受野抑制的轮廓提取算法和HMAX模型,然后利用HMAX模型所具备的具有基本视皮层功能结构的优点,弥补了前者所依据的生物学视觉结构比较简单的不足,最后提出并实现了基于HMAX模型和非经典感受野抑制的轮廓提取算法。通过与Canny算子和非经典感受野抑制的轮廓提取算法的评估比较,表明本文算法有效提高了轮廓提取的正确率。