视觉通道的信息处理：Ⅱ.数值仿真实验

根据视觉信息处理的同步振荡－同态滤波模型进行了数值仿真实验，结果表明该模型能较好地反映视觉通道信息加工的基本过程与整体性质，初步解释了视觉信息加工过程中，从视网膜投射到大脑以层视区的图象增强了特征，减少了冗余度，降低了噪声；视觉信息的整合过程本质上是多尺度或多分辨的子波变换过程，加深了对视觉信息处理机制的了解。     

顶叶损伤、视觉忽视与注意的认知神经科学

注意的认知与神经机制是当前认知神经科学的一个中心课题，顶叶损伤可导致视觉忽视，对视觉忽视进行认知神经心理学角度的系统研究，不仅能为检验认知心理学有关注意的一般理论提供证据，从而限制这些理论，而且有助于揭示视觉注意的神经机制。     

明度时间效应的感觉记忆加工机制

通过微认知加工研究方法，探究了视觉感觉记忆的信息加工过程及其与TCE效应和Broca-Sulzer效应的相关性．实验证明：对于相继呈现在相同空间位置上的信号，视觉感觉记忆并非只是登记，还要对它们进行亮度上的叠加、衰减加工；TCE效应和Broca-Sulzer效应都是这种加工的结果．因此，TCE效虚和Broca-Sulzer效应足机制相同的同一的效应．     

SIS：一种新的多尺度卷积算子（英文）

具有泛化能力的视觉特征对于计算机视觉任务来说是至关重要的。基于深度神经网络的方法采用逐层叠加特征的形式获取多尺度特征图，导致计算开销显著增加。为解决这一问题，通过在标准卷积算子中部署渐进式多尺度架构，提出一种轻量和高效的尺度嵌套卷积算子(scale-in-scale,SIS)。具体来说，设计了一种变换—分离—对抗机制来优化常规的通道计算，减轻了计算成本，同时在单一卷积层内扩大了感受野。同时，引入权重共享与特征拆分交互运算，并结合特征递归和融合机制，使所提出SIS算子能够与其他卷积算子结合，例如经典的Res Net和Res2Net架构。我们将SIS算子部署到第29层、50层和101层的Res Net和Res2Net变体中，并在CIFAR、PASCAL VOC和COCO2017等公开基准数据集上评估这些修改后的模型。实验结果表明，所提出的方法在图像分类、关键点估计、语义分割和物体检测等计算机视觉任务上的性能均优于同时期最先进的方法。     

用药物使视网膜再生

在视网膜上有能感觉光的视觉细胞，视觉细胞受到损伤就有失明的危险。2004年通过小鼠试验，证实在受到损伤的视网膜上有一部分细胞能转化为视觉细胞，但是数量还不足以恢复视网膜的功能。现在发现了一种蛋白质能够促使这部分细胞向视觉细胞转化，在治疗视网膜疾病方面开创出新的可能性。[编者按]     

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。     

基于小波的具有选择性注意力机制的初级视觉模型

提出了一种新的初级视觉模型，在此模型中，提出了一个基于小波时频特性的非均匀采样方案，以非规整信息表示图象信号，并形成多分辨率处理通道，通过引入一个反馈通道来模拟人眼的“眼动”，形成反馈闭环控制，最终我们试图通过此系统实现具有选择性注意力机制的初级视觉模型。     

中国科学技术大学视觉研究实验室的历史和现状

寿天德于1982年在中国科学技术大学建立了视觉研究实验室,确定以研究视觉信息处理的中枢机制为主要研究方向.1997年寿天德调离中国科学技术大学到复旦大学工作,建立该校脑科学研究中心并担任主任,中国科学技术大学视觉研究实验室由周逸峰负责.视觉研究实验室成立以来共承担各类研究课题30余项,总经费800多万元,发表国内外核心刊物论文100余篇,其中国际核心刊物论文60余篇,被国际同行引用400次以上.2007年在 "Neurobiology of Aging"上发表的一篇论文被科技部中国科学技术信息研究所评选为第一届"中国百篇最具影响优秀国际学术论文".视觉研究实验室成员曾获得中国科学院自然科学二等奖和一些个人奖项.2002年起与美国犹他大学Leventhal教授合作进行有关哺乳动物视觉系统衰老机制的研究,获NIH子课题及国家基金委重大国际合作项目资助,合作研究成果发表在SCIENCE上.2001年以来与美国南加州大学吕忠林教授合作进行有关弱视认知损害机制的研究,合作研究成果发表在美国科学院院刊(PNAS)上.视觉研究实验室主要成员开设了五门以上课程,曾荣获中国科学技术大学首批优秀课程奖.共指导学士论文50余篇,硕士论文20篇,博士论文21篇.     

基于TwinCAT Vision的自动插磁视觉定位系统设计

为解决传统的视觉系统与组装流水线的流程控制分属于两套不同系统的问题，在通过串口或TCP/IP进行通信时易导致停机、停线、减慢生产节拍等问题，利用TwinCAT Vision机器视觉模块设计了一套流水线上的转子视觉定位系统，系统的图像处理部分被添加到整合PLC(programmable logic controller)运动控制的通用控制平台TwinCAT上，实现与整个转子装配流水线中PLC运动控制模块的无缝连接。视觉定位系统通过TwinCAT Vision采集流水线操作台上的转子图像，传递到实时内核模式下的PLC机器视觉与工艺流程控制系统中。研究表明，与传统机器视觉方案相比，该视觉定位系统减少了通信环节，提高了系统稳定性，节省时间约26.2 ms,效率提高96.3%左右，有效缩短了检测环节的用时。     

关于扩散机制在早期运动感知中的作用

根据关于视觉与运动以及对扩散机制的实验，提出了这样的观点，视觉系统的运动感知是与速度场，即光流（ＯｐｔｉｃａｌＦｌｏｗ）有紧密关系的，人的视觉系统可以仅依据速度来划分视场，并依据速度来形成三维感知，这写Ｍａｒｒ的观点是不一致的。     

浅谈美术中单纯的形式美

现代艺术流派认为形式是美的主体，而形式作为视觉心理能感知一种意味，能带给我们美的感受，单纯的形式美就是这样，它能让我们更直接的感受艺术家所传达的信息。但是单纯不是简单，形式上单纯化的艺术是把自然中净化纯粹的绘画关系高度提纯到一种表现方式上，则形成一种单纯的形式语言，一种视觉上的单纯美。     

基于注意力和最小可觉差的GAN生成图像质量评价

现有的客观图像质量评价方法用于GAN生成图像质量评价时，往往出现与人的主观评价不一致的情况.针对这个问题，提出了一种更符合人类视觉感知的GAN生成图像质量客观评价方法AJ-GIQA(attention and just noticeable difference based generated image quality assessment).首先，模拟人类视觉系统的失真敏感度特性，对GAN生成图像进行预处理，得到其最小可觉差图；然后，将注意力模块引入特征提取网络，模拟人类视觉系统的注意力机制，获取图像的显著性特征；最后，将图像特征输入结合语义信息的质量预测网络，基于图像内容综合评价GAN生成图像的质量.在GAN生成图像数据集上的实验结果表明，AJ-GIQA的评价结果与主观平均意见得分有更高的一致性；在图像质量排序一致性上的实验结果表明，AJ-GIQA的准确率在LGIQA-LSUN-cat数据集上达到了最优，和SFA方法相比性能提高了0.267;在泛化性能上的实验结果表明，与最先进的HyperIQA方法相比，AJ-GIQA在数据集PIPAL的Pearson线性相关系数提高了0.027...     

视觉的选择性注意力机制在振动信号处理中的应用研究

提出在进行振动信号处理时，将波形作为视觉对象，应用视沉觉的一些机制，以提高处理的效率和智能程度，合理分配计算资源。着重对视觉的选择性注意力及侧抑制的基本机理、在振动信号处理过程中视觉机制的表现和应用进行了探索。完成了对信号的阈值除噪、轮廓勾勒、瞬态振动特征信号片断的搜寻和拟合以及信号周期的简单识别。通过与其他方法对比，所研究的方法较应用小波变换等提取阈值进行除噪的方法而言，计算明显简化，速度大幅度提高。     

浅谈现代中国绘画的视觉空间

对视觉空间的研究，中国古代绘画界早就有所重视。视觉空间是反映现代中国绘画“写意”、“写心”、“传神”特征的窗口，是美感的载体，它包含着一种理念。它在中西绘画中都有各自意义上的独立存在。其视觉心理，一是倾向于客观，具有科学性；二是倾向于主观，具有浪漫性。艺术空间多向客观和主观两极发展。其视觉空间，一是追求纵深，再现“前前后后一连串的物象”；二是追求平排，表现物象时，“步步移”，“面面观”，观其内涵，略其形色。艺术空间多是“心”、“景”合二为一，“悟化”的结果。西方绘画，中国古代和现代绘画视觉空间既有区别又有联系，西方、中国古代绘画视觉空间应包含于现代中国绘画视觉空间之中。     

计算机立体视觉的建筑物三维测量方法探讨

本文在对几种视觉测量方法分析的基础上，提出了一种利用立体图像对获取建筑物结构尺寸的测量方法，讨论了该方法的特点，并阐述了立体视觉在建筑业上实施测量的具体方案．     

视觉过程中颜色对立特性的研究

以颜色视觉机制理论为基础，论述了视觉过程中颜色对立特性的神经生理学机制，探讨了用电生理学实验方法研究颜色感觉对立特性的可能性。研究结果表明，颜色对立特性是不同波长的色光刺激视网膜使神经节细胞产生兴奋反应（去极化的给反应）和抑制性反应（超极化的撤反应）的结果，并且颜色感觉的对立特性可以通过平均视觉诱发电位的测量和分析表现出来。     

视觉意识的认知神经科学研究进展

对视觉意识与视觉刺激、视觉注意、视觉指导的行为间的分离进行了阐述,列举了相关实验证据,并进一步讨论了视觉意识产生的神经机制．过去研究者普遍认为意识产生于大脑高级皮层区域,而近年来不断出现的各类证据说明高级皮层区域到低级皮层区域的反馈过程对于意识的产生是必要的．以反馈加工过程为主要切入点,文中对视觉意识的产生及其作用机制进行了讨论,并归纳和总结了现有研究结果中的矛盾和争议．意识这一极其复杂的心理现象仍有很多问题有待进一步的探索与澄清．     

用BP神经网络构成三维视觉测量系统的新方法

提出一种基于人工神经网络的新的三维视觉测量方法，建立在三角测量原理上的传统的三维立体视觉测量技术会带入成像畸变非线性误差，这种新方法可以消除非线性因素的影响，采用正弦函数作为传递函数加快了网络的训练速度，提高了学习精度，对空间点位和尺寸测量的结果验证了方法的可行性，对影响系统测量精度的因素进行了讨论，并与传统立体视觉测量方法进行了比较。     

基于色彩对比度的快速视觉显著目标分割方法

模仿人类视觉系统对显著色彩区域比较敏感的视觉注视机制,提出一种基于贝叶斯的显著性度量.利用像素点与其周围区域的色彩对比度衡量像素点的显著性,并根据显著性度量提出了基于graph cut的显著目标分割方法.在测试图像库上的实验结果表明,该方法可以从图像中提取具有完整轮廓的显著区域,并能准确分割出图像中的显著目标.     

基于双目融合网络的立体图像质量评价

立体图像质量评价为3D技术的发展与应用提供了技术支撑.如何根据立体图像特点,构建更加符合立体视觉认知机制的立体图像质量评价模型,已成为该领域的关键问题之一.现有的立体图像质量评价方法要么先分别处理左右视图,然后结合左右视图质量得到立体图像质量分数;要么先对左右视图进行融合得到融合视图,然后评价平面的融合视图得到立体图像质量分数.事实上,大脑对立体视觉信号的处理是一个长期的复杂融合与处理的过程,并最终在视觉皮层完成对视觉信号的认知与判断.受大脑立体视觉认知机制的启发,本文提出一种基于双目融合网络的立体图像质量评价模型,实现了双目信息的多次融合与处理,模拟了大脑对双目信息进行处理和判决的视觉传导通路.所提出的双目融合网络包含左视图通道、右视图通道和融合通道,模拟立体视觉信息在视觉通路中的逐层并行处理过程;左右视图通道在网络中多次交互,模拟视觉通路中双目信息的多次融合与处理;网络末端的3个全连接层,模拟视觉信息经过视觉通路处理后复杂的质量判断过程.本文实验在两个公开立体图像库LIVE3D Phase Ⅰ和LIVE 3D Phase Ⅱ上进行,实验结果表明,该方法在对称与非对称失真立体图像上均能取得更好的结果,且较其他方法具有更强的普适性.