1、图像表征,作者:plum,图像表征概念,Pictorial representations:对以数字、图像所表征的信息进行识别、加工、传输和利用。,图片的类型,计算机中常见的图像类型有两种:位图和矢量图。1、位图又叫点阵图,它是由许多点排列组合成的图像。2、矢量图也叫平面对象绘图,是用数学向量方式来记录图像的内容。,总结点阵图与矢量图的不同点,位图失真,位图以固定数量的像素来表现图像数据。放大后每平方英寸的面积上所含像素点就少了,所以就会失真。,彩色数字化,在编程中,经常会用到一个RGB函数来表达颜色,它的表达式为:,RGB色彩模式使用RGB模型为图像中每一个像素的RGB分量分配一个0255范
2、围内的强度值。RGB图像只使用三种颜色,就可以使它们按照不同的比例混合,在屏幕上16777216(256 * 256 * 256)种颜色。 RGB是一个函数,它最终会返回合成色对应的整数值,它的求值公式基本为:合成色对应的整数值 = 红色值+绿色值*256+蓝色值*65536,图像的获取,相机、图像扫描仪等,相机原理,感光元件:感光元件是数码相机的核心(相当于视网膜)。它由很多的感光单位构成(相当于视锥细胞和视杆细胞),感光元件,眼睛结构与原理,视网膜,1、视网膜就像照相机里的感光底片,专门负责感光成像。2、视网膜的感光细胞是视杆细胞和视锥细胞。(相当于相机感光元 件的感光单位。),图像的处理
3、和储存,对于计算机,获取的图像模拟电信号经过编码芯片转换成二进制数码0或1表示 ,图像的每个像素都有特定的二进制数码。然后将二进制数码储存在硬盘等设备上,即图像数字化。对于人,眼睛的视网膜将光信号转换成生物电信号神经冲动,并进行编码,神经纤维将信号传到大脑,储存在大脑的特定区域或直接显示。,图像的显示,对于计算机,提取图像二进制数码,经解码芯片解码成模拟电信号,再经显示屏显示出来。而人的图像显示不同,不像计算机用显示屏显示,而是神经纤维将信号传到视皮层,在视皮层中形成视像,所以,我们就在大脑中建立起了场景图象。(来自中国知网的 基于生物视觉机理的图像表征方法研究),视皮层,大脑皮层中主要负责处
4、理视觉信息的部分是视觉皮层(Visual Cortex),其位于枕叶的距状裂周围,是一种典型的感觉型粒状皮层(Koniocortex Cortex),接受来自丘脑外侧膝状体的视觉信息输入。,原始图像在预处理后, 根据视皮层的层次结构,抽取方向轮廓信息并与颜色信息组合为特征矢量,因为在通常的感知保持操作后,特征矢量中相邻元素之间的大小关系保持基本不变,经量化后得到二值的散列序列。,图像散列的构建,图像散列的构建过程典型地分为: 感知特征提取:将图像映射成特征矢量(中间散列),顽健的特征提取必须捕获图像感知内容,使感知相近的图像产生相近的中间散列;特征量化和压缩:进一步压缩中间散列,减少对内容保持
5、操作的敏感性。视觉通道的层次处理过程得到图像的全局纹理、方向轮廓特征,散列的构建过程首先对图像进行伪随机划分,对每个子图像块进行视皮层特征信息提取,然后把信息级联,形成兼顾全局和局部的特征矢量。,总结,计算机表征图像与视网膜表征图像有相似之处,也有不同之处。相似之处:1、图像的获取和处理。 2、图像轮廓与颜色的整合。不同之处:1、信息表示方式的区别:在新脑皮层中,即神经元的激活与否,神经元表征何种模式由其与相邻层的连结决定。这些表征的信息无法复制粘贴到其他脑区。 2、控制(包括注意)的区别:视网膜是不同表征区相互合作的结果;计算机是由控制中心控制而来的。,视觉神经系统很复杂, 需要我们一步步去探索 ,谢谢您的聆听,