1.一种基于视通路方位敏感的图像边缘分级检测方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤(1)构建第一级神经元网络,其尺寸与原数字图像大小相同,其中单个神经元采用LIF模型;在每个神经元的感受野范围内,确定该神经元与其他神经元相互作用的突触连接权值,权值大小不仅与两端神经元所对应的图像像素灰度值大小有关,也与两端神经元之间的空间距离有关;
步骤(2)设定4类感受野最优方位,分别为中心水平、副对角线、中心垂直和正对角线;
首先以最优方位为界将感受野一分为二,一半设为兴奋性突触连接,另一半设为抑制性突触连接,突触连接权值大小由步骤(1)确定;然后将兴奋与抑制区域对换,每一类最优方位将会形成2个方向性感受野,这样就会得到8个对特定方向敏感的感受野模型;
步骤(3)以归一化的图像像素灰度值作为第一级神经元网络的输入,将步骤(2)获得的8个感受野模型分别代入神经元模型,记录每个神经元在一段时间内的脉冲发放序列,并计算放电频率作为第一级神经元网络的输出;
步骤(4)融合步骤(3)中8个网络输出,并映射到灰度级形成一幅边缘敏感图像;对每个输出点选择放电频率最大时所对应的感受野最优方位,得到一个与原始图像尺寸大小相同的最优方位矩阵;
步骤(5)再次构建一个与第一级网络规模相同的神经元网络,单个神经元仍然采用LIF模型,形成第二级网络;在感受野范围内,比较各神经元与中心神经元的输入值大小;
若某个神经元的输入要大于中心神经元的输入,确定其与中心神经元的突触连接权值,权值大小与神经元空间距离、输入以及最优方位三方面因素有关;
步骤(6)以边缘敏感图像作为第二级网络输入,构造一个方形感受野,依次与边缘敏感图像的每个像素点对应,根据像素点在最大响应方向上的极值分布,判断对应神经元是否受到侧向抑制作用,这里所述最大响应方向为垂直于最优方位的方向,具体判断规则为:当像素点在最大响应方向上为非极大时将受到侧向抑制作用,反之无作用;再根据最优方位矩阵,确定对应神经元在感受野内的去最优方位侧向抑制范围,抑制量为步骤(5)计算的突触连接权值,第二级网络脉冲频率输出即为抑制后的图像;
步骤(7)对步骤(6)的结果运用类间方差法选定合适阈值进行二值化,得到最终边缘图。