遗传算法在计算机视觉上的应用,遗传算法在视觉感知方面的应用

本文详细介绍了遗传算法的原理以及遗传算法在视觉感知方面的应用

遗传算法在视觉感知方面的应用

引言

从计算机诞生开始，人类就希望有朝一日计算机能够像人类那样通过视觉观察和理解世界，具有自动适应环境的能力。但是，目前的计算机视觉与人类的视觉在能力上存在着巨大的差异。随着人类对自身视觉系统(大脑)研究的逐步深入，从初级视皮层到高级视觉区域，从知识的记忆到视觉功能相关的脑功能等，科学家在这些领域都取得了许多重要的研究成果。

1、视觉感知

现有研究已经发现当人们浏览图像时，通过视觉系统将图像传递到大脑，大脑则控制人眼运动来表达对图像的兴趣，这个过程称为视觉感知(visual perception)。

1.1视觉感知表现在心理活动和生理反应两个方面：

(1)从心理角度分析：人们往往通过频繁的注视来表达感兴趣的视觉对象或区域；人眼运

动传递了大量反映个体心理活动的信息，因此，用户兴趣或语义可以通过跟踪人眼注视运动，收集和分析人眼运动数据获取。实现心理视觉的关键方法是视线跟踪技术。

(2)从生理角度分析：人们在观看图像时，受图像视觉内容的影响或刺激，当图像中存在

引起注意的对象-注意焦点时，会指引人眼运动路径，因此人眼运动也是一种生理反应。用户感兴趣的图像区域可以通过判断图像中最重要、最具代表性、最易引起注意的对象或区域估计出。注意力模型(Attention Model，AM)是今年来实现生理视觉感知的一个研究热点。

人的眼睛有着接收及分析视像的不同能力，从而组成知觉，以辨认物象的外貌和所处的空间(距离)，及该物在外形和空间上的改变。脑部将眼睛接收到的物象信息，分析出四类主要资料：就是有关物象的空间、色彩、形状及动态。有了这些数据，我们可辨认外物和对外物作出及时和适当的反应。

当有光线时，人眼睛能辨别物象本体的明暗。物象有了明暗的对比，眼睛便能产生视觉的空间深度，看到对象的立体程度。同时眼睛能识别形状，有助我们辨认物体的形态。此外，人眼能看到色彩，称为色彩视或色觉。此四种视觉的能力，是混为一体使用的，作为我们探察与辨别外界数据，建立视觉感知的源头。

1.2视觉的低级感知层次：

(1)视觉系统从外界获取图像，就是在眼睛视网膜上获得周围世界的光学成像；

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