仿鷹眼視覺及應(yīng)用

目錄
前言
縮略語對照表
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 仿生視覺技術(shù)與系統(tǒng) 4
1.3 鷹眼視覺系統(tǒng)特點(diǎn)與發(fā)展概況 6
1.3.1 鷹眼生理結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn) 6
1.3.2 視覺通路及功能描述 7
1.3.3 鷹捕食行為影響因素 11
1.4 仿鷹眼視覺技術(shù)研究現(xiàn)狀 12
1.5 本書體系結(jié)構(gòu) 16
1.6 本章小結(jié) 17
參考文獻(xiàn) 17
第2章 仿鷹眼對比度感應(yīng)機(jī)制的目標(biāo)檢測 23
2.1 引言 23
2.2 鷹眼對比度感應(yīng)機(jī)制與特征計(jì)算 25
2.2.1 鷹眼對比度感應(yīng)機(jī)制 25
2.2.2 局部對比度特征計(jì)算 26
2.2.3 目標(biāo)檢測算法流程 30
2.2.4 仿真實(shí)驗(yàn)分析 30
2.3 鷹眼對比敏感度函數(shù)與特征提取 36
2.3.1 對比敏感度函數(shù) 36
2.3.2 輪廓特征提取算法流程 38
2.3.3 仿真實(shí)驗(yàn)分析 42
2.4 本章小結(jié) 45
參考文獻(xiàn) 45
第3章 仿鷹眼顏色拮抗與感受野輪廓提取 48
3.1 引言 48
3.2 鷹眼顏色感知與輪廓提取 50
3.2.1 鷹眼顏色感知 50
3.2.2 鷹眼輪廓提取 51
3.3 顏色拮抗與感受野特性模擬 52
3.3.1 顏色拮抗機(jī)制 52
3.3.2 核團(tuán)感受野模擬 53
3.3.3 輪廓提取算法 57
3.4 仿真實(shí)驗(yàn)分析 58
3.5 本章小結(jié) 63
參考文獻(xiàn) 64
第4章 仿鷹視頂蓋響應(yīng)的初級視覺注意 67
4.1 引言 67
4.2 鷹視頂蓋信息處理機(jī)理 69
4.2.1 視頂蓋生理結(jié)構(gòu) 69
4.2.2 視頂蓋與視覺注意的關(guān)系 70
4.2.3 鷹視頂蓋神經(jīng)元響應(yīng)模擬計(jì)算 71
4.3 仿鷹視頂蓋響應(yīng)的初級顯著圖提取 72
4.3.1 鷹視頂蓋響應(yīng)統(tǒng)計(jì)特性分析 72
4.3.2 多顏色空間顯著值計(jì)算 75
4.3.3 多顏色空間顯著值融合 77
4.4 仿真實(shí)驗(yàn)分析 78
4.5 本章小結(jié) 85
參考文獻(xiàn) 85
第5章 仿鷹視頂蓋-峽核調(diào)制顯著圖提取 89
5.1 引言 89
5.2 鷹視頂蓋-峽核神經(jīng)聯(lián)系 91
5.2.1 峽核信息處理 91
5.2.2 “勝者為王”網(wǎng)絡(luò) 91
5.3 分層顯著圖提取 93
5.3.1 視頂蓋-峽核回路模擬 93
5.3.2 顯著圖計(jì)算 95
5.4 仿真實(shí)驗(yàn)分析 96
5.5 本章小結(jié) 106
參考文獻(xiàn) 107
第6章 仿鷹眼交叉抑制的動態(tài)目標(biāo)感知 110
6.1 引言 110
6.2 鷹眼視覺交叉抑制特性 111
6.3 基于交叉抑制的多尺度運(yùn)動特征計(jì)算 112
6.3.1 運(yùn)動特征提取 112
6.3.2 特征分布差異性 114
6.3.3 多尺度特征綜合 116
6.4 仿真實(shí)驗(yàn)分析 118
6.5 本章小結(jié) 125
參考文獻(xiàn) 125
第7章 仿鷹眼-腦-行為視覺成像 128
7.1 引言 128
7.2 仿鷹眼-腦-行為視覺成像裝置設(shè)計(jì)方案 130
7.2.1 成像裝置結(jié)構(gòu) 130
7.2.2 圖像采集與控制系統(tǒng) 132
7.3 仿鷹眼-腦-行為處理單元設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 135
7.3.1 實(shí)現(xiàn)算法 136
7.3.2 具體步驟 140
7.3.3 仿真實(shí)驗(yàn)分析 141
7.4 仿鷹眼雙小凹光學(xué)成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 146
7.4.1 雙小凹光學(xué)成像系統(tǒng)設(shè)計(jì) 146
7.4.2 動態(tài)雙小凹鷹眼仿生成像系統(tǒng)與自適應(yīng)校正 147
7.5 本章小結(jié) 148
參考文獻(xiàn) 149
第8章 仿鷹眼視覺的空中加油目標(biāo)檢測 151
8.1 引言 151
8.2 仿鷹眼視覺的圖像顏色分割 153
8.2.1 鷹眼顏色感知機(jī)制 153
8.2.2 加油錐套合作目標(biāo)設(shè)計(jì) 156
8.2.3 特征提取及匹配 157
8.3 仿鷹眼視覺的空中加油目標(biāo)輪廓提取 159
8.3.1 仿鷹眼感受野機(jī)制的目標(biāo)輪廓提取 160
8.3.2 仿鷹眼側(cè)抑制機(jī)制的目標(biāo)輪廓提取 162
8.4 仿真實(shí)驗(yàn)分析 163
8.4.1 圖像顏色分割 163
8.4.2 目標(biāo)輪廓提取 165
8.4.3 錐套特征點(diǎn)提取及匹配 166
8.5 本章小結(jié) 167
參考文獻(xiàn) 168
第9章 仿鷹眼視覺的自主著艦導(dǎo)引 170
9.1 引言 170
9.2 仿鷹眼視覺著艦導(dǎo)引系統(tǒng)框架 172
9.2.1 自主著艦任務(wù)想定 172
9.2.2 仿鷹眼視覺導(dǎo)引系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 172
9.2.3 仿真平臺總體框架 173
9.3 FlightGear著艦視景設(shè)計(jì)與仿真 174
9.3.1 FlightGear著艦視景配置 174
9.3.2 FlightGear與Matlab聯(lián)合仿真環(huán)境 176
9.3.3 圖像采集與目標(biāo)檢測 177
9.3.4 仿真實(shí)驗(yàn)分析 178
9.4 本章小結(jié) 186
參考文獻(xiàn) 186
第10章 研究前沿與展望 189
10.1 引言 189
10.2 發(fā)展趨勢 190
10.3 關(guān)鍵技術(shù) 193
10.4 本章小結(jié) 194
參考文獻(xiàn) 194
CONTENTS
Foreword Preface Abbreviation
Chapter 1 Exordium 1
1.1 Introduction 1
1.2 Bionic Vision Technology and System 4
1.3 Feature and Development of Eagle-Eye Vision System 6
1.3.1 Physiological Structure and Functional Characteristics 6
1.3.2 Visual Pathway and Function Description 7
1.3.3 Influencing Factor of Eagle Predation 11
1.4 Research Status of Eagle-Eye Vision Technology 12
1.5 Organization of This Book 16
1.6 Summary 17
References 17
Chapter 2 Target Detection Based on Eagle-Eye Contrast Sensing Mechanism 23
2.1 Introduction 23
2.2 Eagle-Eye Contrast Sensing Mechanism and Feature Calculation 25
2.2.1 Eagle-Eye Contrast Sensing Mechanism 25
2.2.2 Local Contrast Feature Calculation 26
2.2.3 Algorithm Flow of Object Detection 30
2.2.4 Simulation Experimental Analysis 30
2.3 Eagle-Eye Contrast Sensitivity Function and Feature Extraction 36
2.3.1 Contrast Sensitivity Function 36
2.3.2 Procedure Flow of Contour Extraction 38
2.3.3 Simulation Experimental Analysis 42
2.4 Summary 45
References 45
Chapter 3 Contour Extraction Based on Eagle-Eye Color Antagonism and Receptive Field 48
3.1 Introduction 48
3.2 Eagle-Eye Color Perception and Contour Extraction 50
3.2.1 Eagle-Eye Color Perception 50
3.2.2 Contour Extraction Based on Eagle-Eye Vision System 51
3.3 Simulation of Color Antagonism and Receptive Field Characteristics 52
3.3.1 Color Antagonism 52
3.3.2 Simulation of Nuclei Receptive Field 53
3.3.3 Contour Extraction Algorithm 57
3.4 Simulation Experimental Analysis 58
3.5 Summary 63 References 64
Chapter 4 Primary Visual Attention Based on Eagle Optic Tectum Response 67
4.1 Introduction 67
4.2 Information Processing Mechanism of Eagle Optic Tectum 69
4.2.1 Physiological Structure of Optic Tectum 69
4.2.2 Relationship Between Optic Tectum and Visual Attention 70
4.2.3 Response Calculation of of Optic Tectum Neurons 71
4.3 Primary Saliency Map Extraction Based on Eagle Optic Tectum Response 72
4.3.1 Statistical Characteristic Analysis of Eagle Optic Tectum Response 72
4.3.2 Multi Color Space Saliency Calculation 75
4.3.3 Multi Color Space Saliency Fusion 77
4.4 Simulation Experimental Analysis 78
4.5 Summary 85
References 85
Chapter 5 Saliency Detection Based on Modulation of Eagle Optic Tectum and Nucleus Isthmi 89
5.1 Introduction 89
5.2 Neural Connection of Eagle Optic Tectum and Nucleus Isthmi 91
5.2.1 Information Processing of Nucleus Isthmi 91
5.2.2 Winner-Take-All Network 91
5.3 Hierarchical Saliency Map Extraction 93
5.3.1 Imitation of Optic Tectum and Nucleus Isthmi 93
5.3.2 Saliency Detection 95
5.4 Simulation Experimental Analysis 96
5.5 Summary 106
References 107
Chapter 6 Moving Target Perception Based on Eagle-Eye Cross-suppression 110
6.1 Introduction 110
6.2 Cross-suppression Characteristic of Eagle-Eye 111
6.3 Multi-scale Motion Feature Calculation Based on Cross-suppression 112
6.3.1 Motion Feature Extraction 112
6.3.2 Difference in Feature Distribution 114
6.3.3 Multi-