初级视觉的小波表征及其图象压缩效果

初级视觉的Ｇａｂｏｒ函数模型和变换尺度为３是初级视觉处理外界信息的主要特征。在此基础上,由于小波所具有的多分辨特性与视觉处理由粗到细的过程相一致,因而,希望存在一类能够表征这两个初级视觉特征的小波变换。从这点出发,本文先给出了具有变换尺度为３的正交Ｈａａｒ基,而后给出了具有以上两个特征的小波基和小波滤波器。我们将其应用到图象信息的压缩上,着重与传统二进的小波变换图象压缩的效果进行了比较,结果说明具有视觉特征的小波变换能够提供良好的图象压缩效果和主观视觉效果     

基于二维小波分析的景观特征尺度识别

采用3种常用小波基（Haar、Daubechies和Symlet）,探讨了二维小波分析在沈阳地区城市、城乡交错区和农村3种景观类型特征尺度识别中的有效性.由于二维小波分析的变换尺度必须为2的整数次幂,这会导致景观中一些特征尺度无法精确识别,故本文将各景观类型影像像元大小分别重采样为3、3.5、4和4.5 m,以增加分析时的尺度密度.结果表明：应用二维小波分析可清晰地识别景观特征尺度;Haar、Daubechies、Symle可分别作为城乡交错区景观、城市景观和农村景观特征尺度识别的最优小波基;Haar和Symlet均可应用于农村景观精细特征尺度的识别和城乡交错区景观边界的检测;Daubechies和Symlet可分别用于城市景观和农村景观的边界检测.     

南京市城市景观的特征尺度

在RS技术支持下,采用分辨率为10m的SPOT-5遥感影像为数据源,分别应用Haar、Morlet、Mexican Hat 3种基小波,对南京市江北城郊、主城区和东南城郊3种不同景观类型进行了特征尺度研究。结果表明,Modet基小波最适于进行城市景观的特征尺度检测,Mexican Hat基小波对粒级嵌套结构检测效果稍差,而Haar基小波不适于对连续型数据源的景观进行特征尺度检测。Morlet基小波的一维小波分析结果表明,南京市江北城郊和东南城郊都存在1个对应于各自农田斑块平均粒径的特征尺度,分别为362m和446m,而主城区则检测出存在3个特征尺度,即：292、835m和2200m,分别对应于建筑小区、小型街区和大型街区的平均粒径,显示主城区存在具有等级结构特征的“建筑小区-小型街区-大型街区”的粒级嵌套结构,揭示了城区具有比城郊复杂得多的粒级结构特征。     

基于等度规映射的大鼠初级视觉皮层视像整体特征识别

整体特征是视觉信息的基本特征之一。为了认知大鼠初级视觉皮层神经元对视像整体特征的处理机制,首先给出确定有效响应时间区间的方法,确定了有效响应时间区间;然后,确定有效响应时间区间内、不同整体特征视像刺激下的神经元发放特征,并利用等度规映射进行了特征整合,进而对整合后的特征使用支持向量机进行分类;最后,将该方法应用于大鼠的初级视觉皮层视像整体特征识别,并将其分类结果分别与使用主成分分析法进行特征整合以及直接统计神经元发放特征的分类结果进行了对比。对比表明:该方法较其他两种方法,对于整体特征的识别准确率均有不同程度的明显提高。     

基于平稳小波变换的EEG视觉的信号修正

眼球运动和眨眼会在眼球周围产生电信号,这种电信号的存在直接影响到对EEG信号的分析特征提取及EEG模式的分类等研究。本文提出了一种基于小波阈值滤噪方法来修正EEG信号中出现的视觉伪信号(OA)。这种用于EEG视觉伪信号处理的小波方法的实现过程如下：1)用平稳小波变换(SWT)对原始EEG信号进行处理;2)设置低频带信号的系数阈值;3)对滤噪后的信号进行重构。实验结果表明这种方法同时适用于眨眼和眼球运动产生的伪信号。最后,通过对采集的信号处理前后做了对比,说明其有效性。     

基于EMD和小波变换的运动分析

运动分析是视觉信息加工中的一个重要问题。本文利用Ｒｅｉｃｈａｒｄｔ的相关型初级运动检测器（ＥＭＤ）二维阵列可以有效地进行图象－背景相对运动分辨的特点,以及小波变换的频谱分析特性与人类视觉多频率通道特性相类似的性质,将ＥＭＤ模型、小波变换和图象的塔式结构处理有机地结合起来,提出了一种类似视觉信息加工方式的新的运动分析算法。计算机仿真结果表明,算法能够较好地模拟视觉运动检测的功能,与Ｈｏｒｎ＆Ｓｃｈｕｎｃｋ算法［１］相比,提高了运动估计的速度与精度。     

一个新的脑电信号分析系统：小波分析理论的运用

小波变换是一种把时间、频率（或尺度）两域结合起来的分析方法。它被誉为“分析信号的数学显微镜”。本系统将小波变换用于脑电信号分析,是一个在Ｗｉｎｄｏｗｓ３．１下开发的脑电分析系统。     

景观生态学中的尺度分析方法

多尺度空间分析法是发现和识别景观特征尺度的主要方法.当前这类方法很多,缺乏归类和对比分析评价.基于空间类型变量和数值变量,对多尺度空间分析方法进行了重新梳理.同时对当前常用的尺度分析方法:半方差分析、尺度方差分析、小波分析和孔隙度指数分析,以中国三北防护林为例,对比了各种尺度分析方法的特点和优劣.结果表明,在特征尺度的识别上:小波方差方法清晰明了;半方差分析法灵活简捷,结果明显;尺度方差分析法和孔隙度指数法在本研究中的判识结果不甚明显.在计算速度上:半方差分析法计算量最大、耗时最长,尺度方差次之,小波方差速度最快,孔隙度指数法计算速度快于前两种,慢于小波方差分析方法.半方差分析方法简单灵活,而且相关理论方法成熟,但缺乏对大尺度格局的整体把握,而小波分析恰恰能很好的弥补这一不足.最后提出,半方差分析和小波变换相结合将会是最优的尺度分析方法.     

视觉刺激对猴初级视皮层神经元眼球位置效应的影响

用细胞外记录的方法,研究了视觉刺激对清醒猴初级视皮层神经元眼球位置效应的影响,当猴注视电视屏幕上２５个不同位置的小光点时,屏蔽上分别给予两种不同形式的视觉刺激：注视点周围的闪光圆环和感受野内的移动光条。这两种刺激都能增强初级视皮层神经元的眼球位置相关活动,并相应地使受眼球位置调制的神经元的比例明显增加。     

基于小波变换的NDVI区域特征尺度

尺度是生态环境研究领域的热点问题。以福州市为研究区,选择6个生态样线,提取NDVI(Normalized DifferenceVegetation Index),以小波变换为工具进行尺度分解,得到21×900 m2、22×900 m2…28×900 m2系列尺度上的NDVI信息。以小波细节信息方差和小波细节信息熵为特征尺度的度量指标,得到6个生态样线的NDVI特征尺度,进一步得到区域特征尺度。研究发现福州地区纬度方向的特征尺度域为24×900m2…26×900m2,纬度对生态样线的NDVI特征尺度影响较小,不同纬度生态样线的NDVI特征尺度与样线的景观多样性和受人类活动干扰的程度有关;经度方向的特征尺度域为25×900m2…27×900m2尺度,不同经度NDVI特征尺度域自西向东存在明显的递增梯度,该梯度与DEM、坡度和地形起伏度梯度相吻合;NDVI生态样线的特征尺度域大小受控于研究区北北东-南南西走向的地质构造体系,该因素导致NDVI样线特征尺度的空间变异范围为21×900m2…23×900m2。     

基于多小波的胃癌病理细胞图像边缘检测与分析

对胃癌细胞图像的多尺度小波变换边缘检测进行了研究,为医生运用现代信息理论的方法进行相关疾病诊断提供了一种新的思路和途径。提出了多尺度小波边缘检测的新方法,归纳了改善小波边缘检测效果的一些策略。实验结果表明,对于具有复杂纹理的医学病理细胞图像,采用传统的边缘检测方法会产生伪边缘和方向性误差,它影响了图像边缘检测的可信度;而运用小波变换的时频尺度特性和对奇异变化的优良检测性能,可得到无噪声污染的图像实际边缘。     

心音信号噪声消除的小波变换方法

心音信号幅值小,干扰多,采用常规的时、频域滤波方法往往不能收到良好的效果,本文根据信号和干扰在小波变换下的不同变化特性,利用二进小波变换的模极大值识别出心音信号中的干扰噪声的位置,剔除其相应的小波变换系数后,再通过小波逆变换重构出心音信号,并根据心音信号的特点选取了适当的母小波和分解尺度,给出了利用小波方法去噪前后的实际结果,结果表明,小波变换方法可有效地消除心音信号中的噪声干扰。     

视觉皮层下通路与拓扑知觉

研究表明，视觉通路除了经典的视觉皮层通路外，还有一条“古老的”、快速的皮层下通路负责在有意识和无意识状态下快速处理与情绪相关的信息。皮层下视觉通路由上丘、枕核和杏仁核组成，而且不经过初级视觉皮层。我们前期研究表明，初级视觉皮层与拓扑知觉信息加工没有关系，而皮层下视觉通路负责处理视觉拓扑信息。基于这些发现，我们认为，在早期视觉中，大脑检测涉及生命攸关的信号，这些信号告诉大脑：环境中有物体出现或消失，使大脑进入警戒状态，这对物种的生存至关重要。因此，在早期视觉中，需要检测的要素只是物体的“出现”和“消失”，而不是“纹理”、“形状”等。“出现”和“消失”都是拓扑特征的变化。拓扑感知和皮层下视觉通路的存在可能是早期预警的神经基础。在灵长类动物中，视网膜外周区域主要由视杆细胞构成，该区域接收的视觉信息主要通过皮层下视觉通路进行处理；视网膜中心区域（即中央凹）主要由视锥细胞构成，视觉空间分辨率变得非常高，该区域视觉信息处理主要是由视觉皮层负责。研究表明，由视杆细胞构成的视网膜是个“古老”结构，在1亿多年前就出现了；而视锥细胞构成的视网膜类型较为“年轻”，在5 000万年前才出现。所以，我们的视网膜从“古老”结构演化到“年轻”结构至少用了5 000万年的时间，它是由一个古老结构和一个年轻结构共同组成的“嵌合体”。当我们讨论皮层下通路存在的意义时，我们也应该结合皮层通路的功能来统一考虑。     

基于小波变换的QRS综合波的检测

本文描述了基于二进制小波变换（DyWT),ECG信号中QRS综合波的检测。设计－小波它适合于QRS检测,将基于心电信号的特殊的特征的特征为小波的尺度。DyWT较之其它方法最基本的优点为强有力的抑制噪声检测以及在分析随时间变化ECG波形时的灵活性。     

多尺度植物色彩表征及其与人体响应的关系

色彩是人们对植物外观的第一印象,与植物视觉特征和人体响应关系密切,因此,对森林美景度提升和公众适宜性契合具有重要作用。结合色彩学形成的历史关键节点和1个世纪以来植物色彩的研究动态,将植物色彩研究的发展历程划分为萌芽、形成、发展和繁荣等4个阶段,并简介了各阶段的主要特点。同时,从植物器官、植物个体、植物群体(涵盖种群和群落)、整体景观等4个视觉尺度以及审美、生理与心理等3个影响层面,阐述与评价了植物色彩传达机制与人体响应关系的相关研究。在此基础上,围绕植物色彩特征提取中存在的色彩要素定量、特征因子选取、色彩量化方法等方面的不足之处,对未来研究方向进行展望,提出植物色彩尺度与公众响应关系剖析、较大尺度色彩评价因子的深入挖掘、色彩量化方法的多学科融入、公众对植物色彩响应关系综合比对、森林景观美景度提升实践等5个方向的发展趋势,以期为全面地了解植物色彩的传达机制与影响、科学地开展不同精度和尺度下的植物色彩研究提供参考。     

高糖饮食对青年小鼠初级视觉皮层的功能损伤及其机制

目的 诸多研究证实高糖饮食会对视觉功能造成损伤，但是目前关于高糖饮食对视觉功能影响的研究主要聚焦于视觉通路前端，集中在眼球系统和视神经节部分，对于视觉通路的后端如中枢皮层还未有过相关报道。为了更全面地了解高糖饮食对视觉功能的影响，本文补充高糖饮食对视觉中枢皮层影响的研究。方法 本研究利用GO/NO-GO方位辨别任务的行为学范式、在体多通道电生理技术探究了高糖饮食对青年小鼠初级视觉皮层的影响。结果 行为学结果表明，经历了2个月高糖喂养的青年小鼠，方位辨别能力下降。通过电生理技术分析初级视觉皮层（V1）单个神经元的反应特性，发现高糖饮食小鼠初级视觉皮层单个神经元的方位调谐能力下降，神经元的反应变异性增加、信噪比明显降低。神经元噪音相关性分析结果表明，高糖饮食组小鼠初级视觉皮层的噪音相关性表现出明显的上调。进一步分析群体水平上信噪比和反应变异性的变化，结果表明群体水平上信噪比明显下降而反应变异性明显上升。结论 高糖饮食通过影响初级视觉皮层单个神经元的感受野特征以及群体神经元的信息处理能力，损伤了青年小鼠的方位辨别能力。     

基于视觉编码的图象处理研究──Ⅱ．计算机模拟结果及分析

在前文提出模型基础上,给出了计算机模拟结果,从熵分布、朝向选择及编码效率等方面总结了Ｇａｂｏｒ小波表达模型的特点,讨论了该模型对于视觉编码中的编码效率、基函数选择以及参数空间选择等具有的重要意义。     

基于空间小波变换的生态地理界线识别与定位

为了提高生态地理分界线识别和定位的客观性,探讨了通过空间小波变换获取多尺度模极大值定位过渡带的方法.以NDVI和降水作为小波多尺度分解的对象,应用db3小波核函数分别对49条样带的模极大值进行了多尺度检测,并在GIS中确定其地理坐标.研究结果表明:识别半干旱半湿润生态地理分界线的最佳空间尺度为20～40 km,小于这一尺度定位过程容易受到局部地表覆被因素如城市区域或地形的影响,大于这一尺度由于要素被过度平滑,造成定位不准;从定位点的聚集度分析,NDVI的定位效果好于降水,特别是在较大空间尺度上.而与综合自然地理区划方案中的半干旱半湿润分界线比较,从定位点的方向性、平均最短距离以及均衡度三项指标综合判断,小波变换对于降水过渡带的定位优于对NDVI的定位.研究证实,空间小变换与GIS结合是提高生态地理分界线识别与定位科学性的重要途径,是对专家系统划分界线方法的有力补充和完善.     

基于小波变换的土壤有机碳与其影响因子多尺度相关分析

基于GIS,采用小波变换和相关分析方法,以广东山区表层(0～20 cm)土壤有机碳密度及其影响因子(包括归一化植被指数NDVI、海拔、坡度和坡向)作为分析对象,选取4条样带,使用一维离散小波变换对分析对象进行多尺度分解,在栅格尺度上定量分析土壤有机碳密度与其影响因子相关关系的多尺度响应特征.结果表明: 研究区土壤有机碳密度与其影响因子具有不同程度的尺度相关性.NDVI在2、8和16 km尺度、海拔在8和16 km尺度下的控制作用最强;坡度的控制作用极弱,尺度相关性不显著;坡向在大于2 km尺度表现为随尺度增加而增大的负相关作用.不同样带的土壤有机碳密度受不同影响因子的制约,NDVI和海拔是影响广东山区土壤有机碳密度分布的主要因子,坡度和坡向仅在个别样带、较大尺度上起作用.     

蝇视觉运动信息的神经计算原理(续)

3.蝇眼视觉运动计算模型的神经基础 在细胞水平上,蝇眼初级运动检测器得到了电生理记录实验的支持。同时,行为实验分析证实了存在两个平行的不同时空整合特性的控制系统——SF和LF系统。神经生理学的