Математическая модель зрительной системы для задач распознавания объектов на равноярких фонах

  • Андрей [Andrey] Андреевич [A.] Григорьев [Grigoriev]
  • Ирина [Irina] Темирлановна [T.] Николаева [Nikolaeva]
Ключевые слова: опознавание объектов, модель зрительной системы, теория статистических решений, оптимальный приемник

Аннотация

В настоящее время наблюдается повышенный интерес к задаче опознавания объектов в различных практических приложениях. Несмотря на очевидную легкость, с которой человек решает задачу опознавания окружающих его объектов, до сих пор не создано моделей зрительной системы, решающих ее в столь же общем объеме и с такой же точностью. Существуют различные подходы к решению задачи опознавания объектов. Одним из возможных подходов является построение математической модели, адекватно описывающей реакцию человека на наблюдаемые объекты. Сложность применения математической модели к глазу человека состоит в том, что до сих пор неизвестен алгоритм опознавания человеком объектов. В настоящей работе в качестве основной гипотезы задействовано предположение о том, что в пороговых по опознаванию условиях наблюдатель, как и в случае обнаружения объектов, максимально использует априорную и апостериорную информацию, стремясь наилучшим образом решить поставленную перед ним задачу. Это позволяет предположить, что его характеристики должны быть близки к характеристикам оптимального приемника изображения.

Рассмотрена работа оптимального приемника изображения применительно к моделированию характеристик зрительной системы человека при решении задачи опознавания объектов на равноярких фонах. Проанализированы два случая опознавания пар объектов и любого объекта из набора известных наблюдателю других объектов. Получены основные расчетные соотношения, описывающие реакцию наблюдателей на предъявляемые изображения, обозначено дальнейшее направление работы.

Сведения об авторах

Андрей [Andrey] Андреевич [A.] Григорьев [Grigoriev]

доктор технических наук, профессор кафедры светотехники НИУ «МЭИ», e-mail: aag.2010@yandex.ru

Ирина [Irina] Темирлановна [T.] Николаева [Nikolaeva]

старший инженер-испытатель, ООО «ВНИСИ», e-mail: iranklva@gmail.com

Литература

1. Jain A.K., Duin R.P.W., Mao J. Statistical Pattern Recognition: a Review // IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence. 2000. V. 22. No. 1. Pp. 4—37.
2. Jarvis J., Triantaphillidou S., Gupta G. Contrast Discrimination in Images of Natural Scenes // J. Optical Society of America. 2022. V. 39(6). Pp. B50—B64.
3. Fu K.S. A Step Towards Unification of Syntactic and Statistical Pattern Recognition // IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence. 1986. V. 8(3). Pp. 398—404.
4. Григорьев A.A. Статистическая теория восприятия изображений в светотехнике. М.: Изд-во МЭИ, 2003.
5. Шестов Н.С. Выделение оптических сигналов на фоне случайных помех. М.: Советское радио, 1967.
6. Боос Г.В., Григорьев А.А. Новый подход к определению качественных характеристик установок наружного освещения // Светотехника. 2015. № 6. С. 21—26.
---
Для цитирования: Григорьев А.А., Николаева И.Т. Математическая модель зрительной системы для задач распознавания объектов на равноярких фонах // Вестник МЭИ. 2023. № 6. С. 120—125. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-6-120-125
#
1. Jain A.K., Duin R.P.W., Mao J. Statistical Pattern Recognition: a Review. IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence. 2000;22;1:4—37.
2. Jarvis J., Triantaphillidou S., Gupta G. Contrast Discrimination in Images of Natural Scenes. J. Optical Society of America. 2022;39(6):B50—B64.
3. Fu K.S. A Step Towards Unification of Syntactic and Statistical Pattern Recognition. IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence. 1986;8(3):398—404.
4. Grigor'ev A.A. Statisticheskaya Teoriya Vospriyatiya Izobrazheniy v Svetotekhnike. M.: Izd-vo MEI, 2003. (in Russian).
5. Shestov N.S. Vydelenie Opticheskikh Signalov na Fone Sluchaynykh Pomekh. M.: Sovetskoe Radio, 1967. (in Russian).
6. Boos G.V., Grigor'ev A.A. Novyy Podkhod k Opredeleniyu Kachestvennykh Kharakteristik Ustanovok Naruzhnogo Osveshcheniya. Svetotekhnika. 2015;6:21—26. (in Russian)
---
For citation: Grigoriev A.A., Nikolaeva I.T. The Mathematical Model of a Visual System for Object Recognition Against Equally Bright Backgrounds. Bulletin of MPEI. 2023;6:120—125. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2023-6-120-125
Опубликован
2023-09-05
Раздел
Светотехника (технические науки) (2.4.11)