|
|||||||||
 |
|
||||||||
|
|
||||||||||||||
| . 网站首页 . 新闻 . 新品 . 方案 . 专访 . 活动 . DSP . EDA . 评测室 . 技术文库 . 会员区 . 商城 . 服务导航 . 邮购 . 资源 . | ||
 |
||
|
||
|
|||||
| 人眼识别的几点想法（一） | |||||
作者：admin 文章来源：本站原创 点击数： 更新时间：2004-7-27  |
|||||
|
我发现，现在搞视觉识别的，总是希望处理的信息量大一些，全面一些，以为这样才能得到准确的识别效果，其实这个思路和人眼识别的实际情况是相反的，人眼往往能够在信息量非常小的情况下做出准确识别。 一、“从背影认出他”现象：这个小标题有点俗吧？实际上，我们经常会遇到这种现象。背影应该说是人体信息量最少的一面，但是对于人眼的识别来说，这种识别情况再常见不过了。当然这种识别的对象一定是熟人，你只见过一面的人，下次很难从背影认出他。另外这种识别没有法律意义，仅凭背影确定罪犯，法律往往不会采信。这种识别的道理很简单，无非整个识别不凭借全部信息，而只凭借局部特征。如果选择的特征代表性强，那么信息量小也能准确识别。 这种现象提醒我们，搞视觉识别应该在提取信息量小的特征方面下工夫。越是信息量大，越可能“淹没”有用的特征信息。显然，无论从处理速度上看，还是从视觉识别的发展看，信息量小又准确的识别都是不可忽视的。 在人眼的识别中，常常有一眼认出的现象，它表明人眼的准确识别速度非常快。实现这种速度快的识别，只有两个方向：一个是加快处理速度，一个是减少信息处理量。目前的视觉识别靠的是前者，而人眼的识别应该是靠后者。 但是凡事只看到方向不行，会看方向的人很多，找出解决方法才会使看到的方向有用，否则仅仅是看到而已。 二、如何选取有效的特征。这里要解决的是人眼靠什么识别。我们常会看到一个小孩在纸上歪七扭八地划出线条图，说这个是妈妈，那个是爸爸。他画不好，有他画图技术上的原因，但起码他认同那个线条图是他头脑中爸爸、妈妈的形象。如果让一个技术好的人，几笔勾画出他父母的轮廓线条，孩子会更加认同。 这表明人眼识别的最终形式，应该是线条图形式，它简单，信息量少，但是能够准确把握人脸、人体的视觉特征。这应该是识别基本的依据。 在孩子画画时，一个圆，可以是球，可以是烧饼，也可以是脑袋。但是一个圆下面有一条竖线，竖线两边再出现上下四个分杈，就一定不是球，不是烧饼，而是人了。为什么这个和人体图象相差很多的线条图竟被认同为人呢？因为在人眼识别时不是对图象进行全信息处理，而是以基本线条图为基元，用它们的组合（拚图）进行识别。基本线条图就是圆、方形、直线、角、各种曲线等图形。 在对线条图的识别中，大脑中保存有一些基本线条图为模版，并保存由哪些模版组成哪些形象的概念描述。当接收到的图象转化为线条图后，它与一些模版的组成一致，便转化成相应的概念。完成了识别。 然而这还不是人眼识别的全部。 三、逐步补充在识别中的作用。小孩在家中只见到爸爸、妈妈，头上画两根头发就是妈妈，眼睛处画两个圈（眼镜）就是爸爸。这表明他在这个环境，可以用这样简单的特征，确认识别对象。但是当他接触人多了，这种简单的特征不够了，于是他便寻找新的识别特征，比如，妈妈爱穿连衣裙，幼儿园阿姨爱穿花长裙，成为他区分识别对象的特征。这在心理学中叫“分化”。 这种现象表明，识别特征在不断补充，人眼是用不断补充信息的方式识别的，而不是一次完成识别的。事实也是这样：成人看到一个人，远远就能够从特征上判断男女、老少、美丑等。近了，仔细看了，才能从细节特征上认出此人。熟悉的人，需要特征少，凭一条围巾、一对眼睛、一个笑容等简单特征就能够准确认出。不熟悉的人就麻烦了，要左看右看，终于找到识别特征，才能认出。这里就有一个收集补充信息的过程。 复杂的、精细的识别也是这样：专家鉴别一幅名画，先大略看出画的内容，再根据自己的经验确定画的风格，这样就能看出是否是某某的画。但是还要确定真伪。专家就要观察能够辨别真伪的细节特征。有时印章上的一个残缺，画卷上的一块缺痕，都能成为准确识别的依据。 在逐步补充信息的过程中，局部特征、细节特征才起决定性作用。由于识别中有这个逐步补充信息的过程，人眼识别不担心提取的信息量不全。这和现在模式识别的思路也是不同的。 三、概念在识别过程中的作用。人脑没有什么计算能力，它的识别不需要算。人脑的基本功能是传输、保存信息，还有一个人们不大注意的功能就是建立反射关系。反射关系就是在若干神经间建立联系。这种联系相当于数学中的影射，可以使很多记忆资料相互对应起来。概念就是靠这种影射形成的。 概念实际是一些语言符号，在大脑里，用听觉信号保存也好，用视觉信号保存也好，都是较为简洁的东西。图象，即便是线条图也比它们复杂。在人眼识别过程中，用概念描述形象起着非常重要的作用。 识别图形时，大脑从图象中（通过线条图）提取出概念和用概念对图象做的描述进行识别。这种识别，模版是用概念描述的，图象是用概念描述的。这种识别叫做概念识别。它比就图象识别图象有很大的优越性。 首先它是人眼识别的目的，识别与再识不同，再识要求确定它们是同一个，识别就是要把图象转化为概念，转化为语言描述。其实由概念帮助再识，效果也是很好的。 其次它是别人确认你完成识别的依据，你不能用概念组成语言表达出图象，你的识别对别人就毫无意义。那怕只是回答：是与不是，也是你识别的结果，也是在你产生概念后形成的一种表达方式。 再其次，在逐步识别的过程中，概念是你保存以前识别结果的最好方式，它简单易存，描述清晰。在前面结果保存后，你继续识别的结果形成新的概念，只需要把前后的概念组织成语言，就可以得出识别结果了。 最后，用概念保存识别模版，比用形象保存识别模版，保存的信息量少，识别的速度快。这个问题我们说得稍细一些：大脑中保存的图形是基本线条图，它们先与概念建立起对应关系。再用这些概念描述它们的组成的一些图形，把这个描述保存起来作为识别依据，显然比直接保存具体形象的线条图节省内存。在识别的时侯，不是用图象比图象，而是用概念组合比概念组合，那样做，信息处理量也大大较少。同时也容易发现需要补充的东西，及时向眼睛要补充信息。 顺便说一下：我们所说的语言描述，不是指人们间都能听懂的交流语言描述，那样的描述也比较复杂。它是一种只有大脑懂的内部语言，比交流语言更为简洁，更易保存，更易进行识别操作。 这里我们只讨论了人眼识别的基本情况，我们已经看到了，小信息量提取实现准确识别是完全可能的，同时看到这种识别方式的基本过程：第一，简化（分五步）成线条图，在这种小信息水平进行识别。第二，识别的模版有两种：基本线条图（保存为图象），简单图形的概念描述（保存为内部语言），在概念的级别上进行识别。第三，识别特征提取不足，采用逐步识别的方式不断提取新特征，完成识别。 人眼识别远比这个复杂，我们以后再讨论。 |
|||||
| 欢迎点击进入：TI德州中文网 (国内唯一针对TI应用的中文技术网站) 文章录入：admin 责任编辑：admin | |||||
| 【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】 | |||||
| 最新热点 | 最新推荐 | 相关文章 | ||
| 人眼识别的几点想法（二） 人眼识别的几点想法（三） |
| 网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！） |
| | 设为首页 | 加入收藏 | 联系站长 | 友情链接 | 版权申明 | 网站公告 | 管理登录 | | |||
|
