仿生物平滑跟踪眼动信息处理机制的目标轮廓检测方法技术

本发明专利技术旨在提供一种仿生物平滑跟踪眼动信息处理机制的目标轮廓检测方法，包括以下步骤：输入经灰度处理的待检测图像；进行各个方向的Gabor滤波，得到Gabor能量图；建立初始DoG模板，对初始DoG模板进行变换，并用各变换DoG模板分别对Gabor能量图进行滤波；根据上述滤波结果图生成抑制最大值图；对抑制最大值图进行修正，得到修正抑制最大值图；将各方向Gabor能量图中各像素点的Gabor能量值减去方向与其相同的修正抑制最大值图中对应的像素点的滤波结果值，作为该像素点的初始轮廓值，并作后续处理，得到最终轮廓图。本发明专利技术检测方法克服现有技术仿真度低、轮廓识别率低的缺陷，具有仿真度高、轮廓识别率高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种仿生物平滑跟踪眼动信息处理机制的目标轮廓检测方法。
技术介绍
轮廓检测是图像处理及计算机视觉中一个很重要组成部分。从复杂的背景中正确地检测物体轮廓是一个非常重要而困难的工作。在众多传统的图像处理方法中，应用于轮廓检测较成功的有Canny算子、活动轮廓模型等。这些方法主要利用了图像中的亮度差别信息进行检测，无法区分目标轮廓和其他杂乱边界。所以在面对图像中的对比度变化比较大、背景干扰比较多的情况时，这些方法很难得到比较满意的结果；现有技术进一步的优化方案为：对于输入图像，采用多个朝向的Gabor滤波器组在两个不同尺度(频率)参数下分别对图像依次进行滤波处理；得到各像素的最大灰度值以及最优方向，以高频参数所得滤波结果为基础，将低频参数所得滤波结果作为抑制量，分别通过二维高斯差分函数(DoG)模板进行滤波后相减，得到最终的滤波轮廓；人眼的眼动指人眼在固视状态下无意识的微小运动,主要指闪动，当人注视着一个特殊的物体或者背景时，眼动对于视觉的敏度和精度也有相应的意义和作用；而平滑跟踪眼动是指眼睛慢慢地跟随视觉目标移动，以避免引起目标的视网膜像模糊；而上述方法采用预设的固定DoG模板，假定人眼是保持固定不动的，忽视了人眼的平滑跟踪眼动效应，具有仿真度低、轮廓识别率低的缺陷。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种仿生物平滑跟踪眼动信息处理机制的目标轮廓检测方法，该检测方法克服现有技术仿真度低、轮廓识别率低的缺陷，具有仿真度高、轮廓识别率高的特点。本专利技术的技术方案如下，仿生物平滑跟踪眼动信息处理机制的目标轮廓检测方法，包括以下步骤：A、输入经灰度处理的待检测图像；B、预设多个方向参数的Gabor滤波器组，对待检测图像中的各像素点分别按照各个方向参数进行Gabor能量计算，获得各像素点的各个方向的Gabor能量值，得到各个方向的Gabor能量图，所述Gabor能量图的方向与其对应的Gabor滤波器的方向一致；C、采用二维高斯差分函数建立初始DoG模板，所述初始DoG模板为圆形，并包含圆形的中心区，所述中心区内各像素点值均为零值；D、在初始DoG模板上以中心区为基点向四周辐射，预设与各Gabor滤波方向参数相对
应的方向划分，每个方向预设一个圆形的待置零区域且圆心位于该方向划分上，各待置零区域在初始DoG模板的中心区以外，且各待置零区域距离初始DoG模板的中心的距离相同，依次对各待置零区域内的全部像素点值进行置零，每次置零生成一个变换DoG模板，且每次置零均以初始DoG模板为基础；E、用各变换DoG模板对各Gabor能量图进行滤波，得到各个方向的变换滤波结果图，其方向与其对应的Gabor能量图的方向相同；F、对于同一方向的变换滤波结果值图，选取其中各像素点的滤波结果值的最大值，作为该像素点在该方向的抑制最大值，生成该方向的抑制最大值图，变换方向重复上述操作，得到各方向的抑制最大值图，对各方向的抑制最大值图进行修正，得到各方向的修正抑制最大值图；G、将各方向Gabor能量图中各像素点的Gabor能量值减去方向与其相同的修正抑制最大值图中对应的像素点的滤波结果值，作为该像素点该方向的初始轮廓值，进而得到各像素点各方向的初始轮廓值；H、选取各像素点各方向的初始轮廓值中的最大值，作为该像素点的最大轮廓值，对最大轮廓值使用非极大值抑制和双阈值处理，得到各像素点的最终轮廓值，进而得到最终轮廓图。优选地，所述的步骤E中，用变换DoG模板对各Gabor能量图进行滤波还包括：使用各个变换DoG模板对各个Gabor能量图依次进行滤波,得到各个方向的的变换滤波结果图。优选地，所述步骤B中Gabor滤波器组的二维Gabor函数表达式如下：其中γ为一个表示椭圆形感受野长短轴比例的常数，参数λ为波长，σ为DoG模板中心区的带宽，1/λ为余弦函数的空间频率，σ/λ为空间频率的带宽，是相角参数，θ为Gabor滤波的方向参数；Gabor能量图计算模型如下： E λ , σ , θ ( x , y ) = e 2 λ , σ , θ , 0 ( x , y ) + e 2 λ , σ , θ , π / 2 ( x , y ) - - - ( 2 ) ; ]]>其中I为待检测图像，*为卷积运算符。优选地，所述步骤C中初始DoG模板对应的表达式如下： D o G ( x , y , σ ) = 1 2 π ( 4 σ ) 2 exp ( - x 2 + y 2 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
仿生物平滑跟踪眼动信息处理机制的目标轮廓检测方法，其特征在于包括以下步骤：A、输入经灰度处理的待检测图像；B、预设多个方向参数的Gabor滤波器组，对待检测图像中的各像素点分别按照各个方向参数进行Gabor能量计算，获得各像素点的各个方向的Gabor能量值，得到各个方向的Gabor能量图，所述Gabor能量图的方向与其对应的Gabor滤波器的方向一致；C、采用二维高斯差分函数建立初始DoG模板，所述初始DoG模板为圆形，并包含圆形的中心区，所述中心区内各像素点值均为零值；D、在初始DoG模板上以中心区为基点向四周辐射，预设与各Gabor滤波方向参数相对应的方向划分，每个方向预设一个圆形的待置零区域且圆心位于该方向划分上，各待置零区域在初始DoG模板的中心区以外，且各待置零区域距离初始DoG模板的中心的距离相同，依次对各待置零区域内的全部像素点值进行置零，每次置零生成一个变换DoG模板，且每次置零均以初始DoG模板为基础；E、用各变换DoG模板对各Gabor能量图进行滤波，得到各个方向的变换滤波结果图，其方向与其对应的Gabor能量图的方向相同；F、对于同一方向的变换滤波结果值图，选取其中各像素点的滤波结果值的最大值，作为该像素点在该方向的抑制最大值，生成该方向的抑制最大值图，变换方向重复上述操作，得到各方向的抑制最大值图，对各方向的抑制最大值图进行修正，得到各方向的修正抑制最大值图；G、将各方向Gabor能量图中各像素点的Gabor能量值减去方向与其相同的修正抑制最大值图中对应的像素点的滤波结果值，作为该像素点该方向的初始轮廓值，进而得到各像素点各方向的初始轮廓值；H、选取各像素点各方向的初始轮廓值中的最大值，作为该像素点的最大轮廓值，对最大轮廓值使用非极大值抑制和双阈值处理，得到各像素点的最终轮廓值，进而得到最终轮廓图。...

【技术特征摘要】
1.仿生物平滑跟踪眼动信息处理机制的目标轮廓检测方法，其特征在于包括以下步骤：A、输入经灰度处理的待检测图像；B、预设多个方向参数的Gabor滤波器组，对待检测图像中的各像素点分别按照各个方向参数进行Gabor能量计算，获得各像素点的各个方向的Gabor能量值，得到各个方向的Gabor能量图，所述Gabor能量图的方向与其对应的Gabor滤波器的方向一致；C、采用二维高斯差分函数建立初始DoG模板，所述初始DoG模板为圆形，并包含圆形的中心区，所述中心区内各像素点值均为零值；D、在初始DoG模板上以中心区为基点向四周辐射，预设与各Gabor滤波方向参数相对应的方向划分，每个方向预设一个圆形的待置零区域且圆心位于该方向划分上，各待置零区域在初始DoG模板的中心区以外，且各待置零区域距离初始DoG模板的中心的距离相同，依次对各待置零区域内的全部像素点值进行置零，每次置零生成一个变换DoG模板，且每次置零均以初始DoG模板为基础；E、用各变换DoG模板对各Gabor能量图进行滤波，得到各个方向的变换滤波结果图，其方向与其对应的Gabor能量图的方向相同；F、对于同一方向的变换滤波结果值图，选取其中各像素点的滤波结果值的最大值，作为该像素点在该方向的抑制最大值，生成该方向的抑制最大值图，变换方向重复上述操作，得到各方向的抑制最大值图，对各方向的抑制最大值图进行修正，得到各方向的修正抑制最大值图；G、将各方向Gabor能量图中各像素点的Gabor能量值减去方向与其相同的修正抑制最大值图中对应的像素点的滤波结果值，作为该像素点该方向的初始轮廓值，进而得到各像素点各方向的初始轮廓值；H、选取各像素点各方向的初始轮廓值中的最大值，作为该像素点的最大轮廓值，对最大轮廓值使用非极大值抑制和双阈值处理，得到各像素点的最终轮廓值，进而得到最终轮廓图。2.如权利要求1所述的仿生物平滑跟踪眼动信息处理机制的目标轮廓检测方法，其特征在于：所述步骤B中Gabor滤波器组的二维Gabor函数表达式如下：其中γ为一个表示椭圆形感受野长短轴比例的常数，参数λ为波长，σ为DoG模板中心区的带宽，1/λ为余弦函数的空间频率，σ/λ为空间
\t频率的带宽，是相角参数，θ为Gabor滤波的方向参数；Gabor能量图计算模型如下： E λ , σ , θ ( x , y ) = e 2 λ , σ , θ , 0 ( x , y ) + e 2 λ , σ , θ , π / 2 ( x , y ) - - - ...

【专利技术属性】
技术研发人员：林川，曹以隽，韦江华，张玉薇，吕晓峰，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45