基于空间分布特征的图像显著性检测
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ｄ ｏｆ ｓａｌｉｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｔｈａｔ ｏｕｔｐｕｔｓ ｆｕｌｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｓａｌｉｅｎｃｙ ｍａｐｓ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅ ｏｆ ｉｍ ａｇｅ ｓａｌｉｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔＯ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｓｉｚｅ，ｓｏｍ ｅ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｐｉｘｅｌｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍ ａｇｅ ａｒｅ ｃｏｐｉｅｄ ｔｏ ｂｕｉｌｄ ａ ｎｅｗ ｉｍａｇｅ ｎａｍｅｄ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｉｍ ａｇｅ，ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｉｍａｇｅ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｃｏｌｏｒ ｓｐａｃｅ ａｒｅ ｇｏｔｔｅｎ，ｌａｓｔｌｙ，ｉｔｓ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ａ ｆｕｌｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｓａｌｉｅｎｃｙ ｍａｐ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｒｙ ｉｍａｇｅ．Ｍ ｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ｓａ一 １ｉｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎ ｉｓ ｏｂｔａｉｎ ｂｙ ａｐｐｌｙ ａ ｓａｍｐｌｅ ｍ ｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｓｅｇｍ ｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｓａｌｉｅｎｃｙ ｍａｐ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｏｕｒ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ，ｃａｎ ｅｘｔｒａｃｔ ｓａｌｉｅｎｔ ｏｂｊｅｃｔｓ ｉｎ ｉｍａｇｅｓ ｆａｓｔ ａｎｄ ｅｘａｃｔｌｙ．
＊ 收 稿 日期 ：２０１５年 ８月 １７日 ，修 回 日期 ：２０１５年 ９月 ２１日 基 金 项 目 ：面 向大 尺 度 场 景 的高 融 合 度 增 强 现 实技 术 （编 号 ：２０１３ＡＡ０１３８０２）；民 航科 技 项 目（编 号 ：２０１５Ｏ２２８）资 助 。 作者简介 ：李二水 ，男 ，硕士研究生 ，研 究方向 ：图形 图像处理 、计算机视觉 。张建伟 ，男 ，博士 ，研究 员 ，博士生导师 ，研 究方 向 ：数字 图像处理与计算机 图形学 、空管 自动化 。
关键词 空间分 布特 征 ；显著性检测 ；背 景图像 ；全分辨率 中 图分 类 号 ＴＰ３９１ ＤＯ１：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—９７２２．２０１６．０２．０３２
Ｉｍ ａｇｅ Ｓａｌｉｅｎｃｙ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｐａｔｉａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｅａｔｕｒｅ
６１００６５）
摘 要 论文提 出了一种基 于图像显著性 区域 的空间分布统计特征 的全分辨率显 著性检测 方法 。该方法 根据 图像 尺 寸按 比例提取 出图像 四周 的像 素 ，组成一个新 的背 景图像 ，通过 对背景 图像进行 分析 处理 ，得 出背景图像块 的颜 色空 间特 征 ，将 其运用于获得整幅图像的全分辨率显著性 。此外 ，通过 简单 的阈值 分割方法得到图像 中的显著 目标 。实验结果表 明， 论 文提 出的方法 容易实现 ，能够快速 、清晰而准确地提取出图像 中的显著性 目标 。
图像显 著 性是指 ，图像 中的像 素 点或 区域 能够 区别 于其他 点或 区域 吸 引 视 觉 注 意 的 能 力 。显 著 区域 检测 的本 质 是 一 种 视 觉 注意 模 型 （Ｖｉｓｕａｌ Ａｔ— ｔｅｎｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ，ＶＡＭ ）。ＶＡＭ 是 依 据 视 觉 注 意 机 制而 建立 的模 型 ，它 利用 视觉 注 意机 制得 到 图像 中
总第 ３１６期 ２０１６年第 ２期
计 算 机 与 数 字 工 程 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＶｏＬ ４４ Ｎｏ．２ ３２１
基 于 空 间分 布 特 征 的 图 像 显 著 性 检 测
李 二水 。 张建伟
（１．四川 大 学 计 算 机 学 院 成都 ６１００６５） （２．四川大学视觉合成 图形 图像技术 国防重点学科 实验室 成都
ＬＩ Ｅｒｓｈｕｉ ， ＺＨ ＡＮＧ Ｊｉａｎｗｅｉ ，。 （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｏｍ ｐｕｔｅｒ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５） （２． Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｖｉｓｉｏｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５）
长久 以来 ，包 括计 算机视 觉 、心 理学 、生 物 学 和 神 经学 等多 个领 域 的学 者 和 专 家一 致致 力 于视 觉
注意 机制 的基 础研究 和 实际应 用 工 作 。举 例来 说 ， 在计 算机视 觉 领域 ，显著 区域 的检 测 有着 广 泛 的应 用 ，如基 于 内容 的 图像检 测 ［ 、图像 自动 裁 剪嘲 、图 像 视 频压 缩 ｌ４］以及 在 小 的显 示 设 备 上 调 节 图像 的 大小 ｌ５］等 。最 近 的研 究 ［１６，１８，２０］表 明 视 觉 注 意 机 制 同样 有助 于 目标 的检 测 、识别 和追 踪 。
Ｋｅｙ Ｗ ｏｒｄｓ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅ，ｓａｌｉｅｎｃｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｉｍａｇｅ，ｆｕｌｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｃｌａｓｓ Ｎｕｍ ｌ￣ ｒ ＴＰ３９］
１ 引 言
实验 心 里学 家 赤 瑞 特 拉 通 过 大 量 的 实验 得 出 人 类获 取 的 外 界 信 息 ８３ 都 是 通 过 视 觉 完 成 的 ， 然 后对 于海 量 的信 息 ，视觉 系统 并不 是 同 时地 完全 进行 接 收和处 理 ，它具 有某种 特 殊 的机 制进 行 选择 性 的处理 和 忽略 ，就是 视觉 的选 择 注意 机 制 。把这 种 机制 引用 于 图像 和视 频 的处 理之 中 ，发展 出了显 著 性检 测研究 。
＊ 收 稿 日期 ：２０１５年 ８月 １７日 ，修 回 日期 ：２０１５年 ９月 ２１日 基 金 项 目 ：面 向大 尺 度 场 景 的高 融 合 度 增 强 现 实技 术 （编 号 ：２０１３ＡＡ０１３８０２）；民 航科 技 项 目（编 号 ：２０１５Ｏ２２８）资 助 。 作者简介 ：李二水 ，男 ，硕士研究生 ，研 究方向 ：图形 图像处理 、计算机视觉 。张建伟 ，男 ，博士 ，研究 员 ，博士生导师 ，研 究方 向 ：数字 图像处理与计算机 图形学 、空管 自动化 。
关键词 空间分 布特 征 ；显著性检测 ；背 景图像 ；全分辨率 中 图分 类 号 ＴＰ３９１ ＤＯ１：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—９７２２．２０１６．０２．０３２
Ｉｍ ａｇｅ Ｓａｌｉｅｎｃｙ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｐａｔｉａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｅａｔｕｒｅ
６１００６５）
摘 要 论文提 出了一种基 于图像显著性 区域 的空间分布统计特征 的全分辨率显 著性检测 方法 。该方法 根据 图像 尺 寸按 比例提取 出图像 四周 的像 素 ，组成一个新 的背 景图像 ，通过 对背景 图像进行 分析 处理 ，得 出背景图像块 的颜 色空 间特 征 ，将 其运用于获得整幅图像的全分辨率显著性 。此外 ，通过 简单 的阈值 分割方法得到图像 中的显著 目标 。实验结果表 明， 论 文提 出的方法 容易实现 ，能够快速 、清晰而准确地提取出图像 中的显著性 目标 。
图像显 著 性是指 ，图像 中的像 素 点或 区域 能够 区别 于其他 点或 区域 吸 引 视 觉 注 意 的 能 力 。显 著 区域 检测 的本 质 是 一 种 视 觉 注意 模 型 （Ｖｉｓｕａｌ Ａｔ— ｔｅｎｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ，ＶＡＭ ）。ＶＡＭ 是 依 据 视 觉 注 意 机 制而 建立 的模 型 ，它 利用 视觉 注 意机 制得 到 图像 中
总第 ３１６期 ２０１６年第 ２期
计 算 机 与 数 字 工 程 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＶｏＬ ４４ Ｎｏ．２ ３２１
基 于 空 间分 布 特 征 的 图 像 显 著 性 检 测
李 二水 。 张建伟
（１．四川 大 学 计 算 机 学 院 成都 ６１００６５） （２．四川大学视觉合成 图形 图像技术 国防重点学科 实验室 成都
ＬＩ Ｅｒｓｈｕｉ ， ＺＨ ＡＮＧ Ｊｉａｎｗｅｉ ，。 （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｏｍ ｐｕｔｅｒ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５） （２． Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｖｉｓｉｏｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５）
长久 以来 ，包 括计 算机视 觉 、心 理学 、生 物 学 和 神 经学 等多 个领 域 的学 者 和 专 家一 致致 力 于视 觉
注意 机制 的基 础研究 和 实际应 用 工 作 。举 例来 说 ， 在计 算机视 觉 领域 ，显著 区域 的检 测 有着 广 泛 的应 用 ，如基 于 内容 的 图像检 测 ［ 、图像 自动 裁 剪嘲 、图 像 视 频压 缩 ｌ４］以及 在 小 的显 示 设 备 上 调 节 图像 的 大小 ｌ５］等 。最 近 的研 究 ［１６，１８，２０］表 明 视 觉 注 意 机 制 同样 有助 于 目标 的检 测 、识别 和追 踪 。
Ｋｅｙ Ｗ ｏｒｄｓ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅ，ｓａｌｉｅｎｃｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｉｍａｇｅ，ｆｕｌｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｃｌａｓｓ Ｎｕｍ ｌ￣ ｒ ＴＰ３９］
１ 引 言
实验 心 里学 家 赤 瑞 特 拉 通 过 大 量 的 实验 得 出 人 类获 取 的 外 界 信 息 ８３ 都 是 通 过 视 觉 完 成 的 ， 然 后对 于海 量 的信 息 ，视觉 系统 并不 是 同 时地 完全 进行 接 收和处 理 ，它具 有某种 特 殊 的机 制进 行 选择 性 的处理 和 忽略 ，就是 视觉 的选 择 注意 机 制 。把这 种 机制 引用 于 图像 和视 频 的处 理之 中 ，发展 出了显 著 性检 测研究 。