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一种生物启发的视觉显著模型

西北工业大学学报 2019年第3期37卷 503-508页

作者：张珂赵歆波莫蓉西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室陕西西安710072 西北工业大学计算机学院陕西西安710129

提出一种生物启发式的视觉显著模型,利用初级视皮层中的end-stopping机制来提取角点、边缘交叉点和线段端点等这些表征潜在显著物体轮廓的特征,将其与亮度、颜色和方向特征合并形成最终显著图。模型模拟了视觉信号从视网膜、侧膝体到初... 详细信息

提出一种生物启发式的视觉显著模型,利用初级视皮层中的end-stopping机制来提取角点、边缘交叉点和线段端点等这些表征潜在显著物体轮廓的特征,将其与亮度、颜色和方向特征合并形成最终显著图。模型模拟了视觉信号从视网膜、侧膝体到初级视皮层的处理机制:首先根据视网膜和侧膝体特性,将图像分解为亮度和对立颜色通道;然后通过2D Gabor滤波模拟简单细胞感受野, Gabor响应振幅用于表示复杂细胞响应;最后V1层end-stopped细胞响应通过不同朝向的复杂细胞响应乘积来计算,V1层和侧膝体的输出共同构成自底向上显著图。公开数据集上的实验结果显示模型能够准确地预测人眼注视点,性能达到了自底向上模型的先进水平。

关键词：自底向上显著模型视觉注意力 end-stopping机制

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基于深度神经网络的个体阅读眼动预测

清华大学学报（自然科学版） 2019年第6期59卷 468-475页

作者：王晓明赵歆波西北工业大学计算机学院空天地海一体化大数据应用技术国家工程实验室西安710072

传统眼动模型基于心理学假设和经验数据构建,不能对未见文本数据进行预测,且不能解决阅读个体化差异问题。针对这一问题,该文提出了一种利用深度神经网络预测读者注视点的眼动模型。与传统基于心理学的眼动模型不同,该模型不是基于经验... 详细信息

传统眼动模型基于心理学假设和经验数据构建,不能对未见文本数据进行预测,且不能解决阅读个体化差异问题。针对这一问题,该文提出了一种利用深度神经网络预测读者注视点的眼动模型。与传统基于心理学的眼动模型不同,该模型不是基于经验数据集,而是基于双向长短期记忆-条件随机场(bi-directional long short-term memory-conditional random field,bi-LSTM-CRF)神经网络。该模型使用阅读过程中读者的眼球运动数据作为训练数据,来预测该读者阅读其他文本时的注视点。计算机模拟结果表明:bi-LSTM-CRF模型能够使用较少的数据特征获得与现有机器学习模型相似的预测准确度,这使所提出的模型在实时人机交互应用领域具有吸引力。

关键词：个体阅读眼动追踪眼动模型深度神经网络

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基于正交投影的主动外观模型匹配算法

西北工业大学学报 2008年第2期26卷 168-172页

作者：赵歆波邹晓春西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西北工业大学电子信息学院陕西西安710072

为了提高传统主动外观模型匹配算法的收敛速度,提出了一种基于正交投影的主动外观模型匹配算法,该算法通过引入正交空间投影算法,将形状参数与纹理参数分别映射到不同的线性子空间,并利用梯度下降算法依次求解形状参数与纹理参数。实验... 详细信息

为了提高传统主动外观模型匹配算法的收敛速度,提出了一种基于正交投影的主动外观模型匹配算法,该算法通过引入正交空间投影算法,将形状参数与纹理参数分别映射到不同的线性子空间,并利用梯度下降算法依次求解形状参数与纹理参数。实验结果表明,该方法在保证精确度的条件下,提高了收敛速度。

关键词：主动外观模型梯度下降算法匹配

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一种快速计算空间点到STL模型距离的方法

中国机械工程 2006年第3期17卷 271-274页

作者：刘晶张定华赵歆波西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072

针对如何快速求取空间点到STL模型表面有符号距离这一问题,提出一种基于线性八叉树的参考球方法。通过线性八叉树的分割将STL模型的三角面片集划分到线性八叉树内的不同节点中,把三角面片与线性八叉树的终端节点联系起来,通过参考球进... 详细信息

针对如何快速求取空间点到STL模型表面有符号距离这一问题,提出一种基于线性八叉树的参考球方法。通过线性八叉树的分割将STL模型的三角面片集划分到线性八叉树内的不同节点中,把三角面片与线性八叉树的终端节点联系起来,通过参考球进一步缩小三角面片的范围,从而较快地求取空间点到STL模型的距离。实验结果表明,此方法能够较快地求取点到STL模型表面的距离。

关键词：线性八叉树空间点 STI 模型参考球

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一种涡轮叶片DR图像分辨率增强方法

机械科学与技术 2011年第7期30卷 1137-1140页

作者：赵歆波马钟西北工业大学计算机学院西安710072 西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072

针对涡轮叶片无损检测中DR图像分辨率低的问题,提出一种基于超分辨率重建的DR图像分辨率增强方法。该方法首先获得一组包含相对位移的叶片DR图像,之后使用Keren配准方法对它们进行亚像素配准,最后采用非均匀插值法重建出一幅超出原始DR... 详细信息

针对涡轮叶片无损检测中DR图像分辨率低的问题,提出一种基于超分辨率重建的DR图像分辨率增强方法。该方法首先获得一组包含相对位移的叶片DR图像,之后使用Keren配准方法对它们进行亚像素配准,最后采用非均匀插值法重建出一幅超出原始DR图像分辨率的图像。实验结果证明:该算法能大幅提高真实涡轮叶片DR图像分辨率,是实用和有效的。

关键词：涡轮叶片检测 X光数字图像超分辨率

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一种基于学习及视觉感知启发的目标分类方法

西北工业大学学报 2018年第2期36卷 359-367页

作者：李娜赵歆波杨勇佳邹晓春西北工业大学计算机学院陕西西安710029 西北工业大学电子信息学院陕西西安710029

目标分类是计算机视觉研究中的重要基本问题之一。为提高目标分类的准确率,由对目标进行人工分类的完整过程所得到的启发,提出了一种视觉注意力模型与CNN相结合的目标分类新方法。该方法与传统目标分类方法相比,在分类过程上更接近于人... 详细信息

目标分类是计算机视觉研究中的重要基本问题之一。为提高目标分类的准确率,由对目标进行人工分类的完整过程所得到的启发,提出了一种视觉注意力模型与CNN相结合的目标分类新方法。该方法与传统目标分类方法相比,在分类过程上更接近于人工行为,有明显的生物学优势。首先,建立一个基于分类任务的眼动数据库,研究并记录人在进行目标分类时的视觉行为;然后,利用该数据库训练出一个结合低层特征(如方向、颜色、强度等)及高层特征(如人、脸、汽车等)的视觉注意力模型,以此,预测人工区分不同目标时所感兴趣的区域;最后设计CNN网络,利用视觉注意力模型所得到的感兴趣区域进行目标分类。实验结果表明,所提出的视觉注意力模型可以更准确地预测人在分类时的感兴趣区域,可显著提高目标分类的准确度,并且收敛速度更快。

关键词：视觉注意力模型 CNN 目标分类 SVM

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基于工业CT图像的轮廓控制点优化提取

机械工程学报 2006年第10期42卷 182-185页

作者：刘晶张定华王凯赵歆波西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072

针对如何提取工业CT图像轮廓控制点这一问题,提出一种简单有效的二次提取方法。该方法分为粗提取和精提取两步。首先计算轮廓数据点的离散圆曲率,通过粗提取去除轮廓数据点中的坏点和对轮廓特征贡献很小的点。然后在精提取过程中,通过... 详细信息

针对如何提取工业CT图像轮廓控制点这一问题,提出一种简单有效的二次提取方法。该方法分为粗提取和精提取两步。首先计算轮廓数据点的离散圆曲率,通过粗提取去除轮廓数据点中的坏点和对轮廓特征贡献很小的点。然后在精提取过程中,通过多层次细节分析将轮廓控制点提取出来。试验验证提取出的轮廓控制点不仅能够表示轮廓的形状,而且能有效地消除数据冗余。

关键词：工业CT图像控制点离散曲率多层次细节分析

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一种短裂纹群CT仿真投影获取新方法

中国机械工程 2007年第10期18卷 1211-1213页

作者：徐夏刚张定华赵歆波敖波西北工业大学现代设计与集成制造教育部重点实验室西安710072

短裂纹尺寸一般在几微米到几十微米之间,低于目前工业CT的最小分辨率,无法被检测出来。基于CT仿真系统,利用结构实体几何模型,提出了一种短裂纹的模拟方法:为适合CT仿真系统的扫描精度,先模拟比实际尺寸大的短裂纹群,获取该短裂纹群的C... 详细信息

短裂纹尺寸一般在几微米到几十微米之间,低于目前工业CT的最小分辨率,无法被检测出来。基于CT仿真系统,利用结构实体几何模型,提出了一种短裂纹的模拟方法:为适合CT仿真系统的扫描精度,先模拟比实际尺寸大的短裂纹群,获取该短裂纹群的CT投影数据,然后把该图像数据利用像素合并的方法缩小到实际尺寸,间接得到实际尺寸的短裂纹群CT仿真投影图像。利用该短裂纹模拟和间接CT投影结果可进一步研究CT重建和疲劳寿命分析等。试验证明,该方法能得到较为真实的短裂纹群CT投影数据。

关键词：短裂纹模拟工业CT 仿真投影像素合并

一种改进的基于Facet模型的亚体素表面检测算法

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中国机械工程 2007年第3期18卷 343-347页

作者：王凯张定华赵歆波黄魁东西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室

在基于CT的工业应用中,常常需要从CT切片序列获得实体的3D高精度表面信息。介绍了一种基于Facet模型的亚体素表面检测算法,并针对其计算效率低的问题,给出了一种3DFacet模型的加速算法。该改进算法将Facet模型的三维卷积核分解为3个一... 详细信息

在基于CT的工业应用中,常常需要从CT切片序列获得实体的3D高精度表面信息。介绍了一种基于Facet模型的亚体素表面检测算法,并针对其计算效率低的问题,给出了一种3DFacet模型的加速算法。该改进算法将Facet模型的三维卷积核分解为3个一维卷积核,使算法复杂度从O(m3)降低到O(3m),并采用增量算法解决了由此产生的存储空间问题。通过对仿真图像的实验,验证了该算法的效率和精度,表明该算法在保持原始算法精度的同时,处理速度提高了约两倍。

关键词：工业CT 表面检测亚像素级精度亚体素级精度 Facet模型