網膜神経節細胞および大脳視覚領の方位選択型細胞の受容野を考慮した画像符号化

考虑视网膜神经节细胞和视觉皮层方向选择细胞的感受野的图像编码

• 批准号: 09750407
• 负责人: 横田 康成
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750407/
• 关键词: 視覚情報; 方位選択性; 多重解像度分解; 画像符号化; 視覚神経細胞; 受容野; 視覚刺激; 確率密度分布; 視覚系の情報処理; 多重解像度情報処理; 方位選択型情報処理

ヒト,サルなどの霊長類における初期視覚では,多重解像度,及び方位選択を基本とする情報処理を行っていると考えられている.これまで,視覚系がこうした処理様式を戦略的に獲得してきたことに対する理由の説明が試みられ,その自己組織化の可能性が検討されてきた.しかし,視覚系が外界からの視覚刺激に依存して自己組織化されるにも関わらず,視覚刺激の確率密度については非正規であること以上に深く追求されることは少なく,また,初期視覚における情報処理様式が画像符号化に応用可能であることはかねてより示唆されてきたものの,具体的に有効な手法としては確立されてはいない.本研究では,まず,自然画像から採取されたブロック画像を受容野に相当する局所的な視覚刺激とみなし,視覚刺激をその方位に基づき分類し,分類された各クラスで視貢刺激をKL変換符号化する場合,方位による選択を行わずに単にKL変換符号化する場合に比べ,視覚刺激の伝送情報量を減少させられることを示した.これは,伝送情報量を減少させるための選択基準として,方位が十分条件になることを主張するものである.次に,視覚刺激をベクトル量子化法によりクラスタリングした後,各クラスごとにKL変換し伝送する符号化モデルを用いて,視覚刺激の伝送情報量を最小化した場合,結果として方位選択系が自己組織化されており,視覚刺激の伝送情報量を最小化するためには方位選択が必要条件になることを示した.更に,こうした自己組織化は,視覚刺激が多次元正規分布の範囲を超えて方向性を持つ成分方向に分布していることが要因となっていることを明らかにした.最後に,本符号化モデルにおいて,KL変換の代わりにDCTを用いた場合においても,等しいひずみを与える条件下で約0.4[bit/pixel]の平均符号長削減が実現されており,実用的な画像符号化法としての利用も可能であることを示した.

For example, the initial visual field, multiresolution, and azimuth selection are the basic information processing tasks. This article discusses the possibility of self-organization by explaining the reasons why the visual system has been neglected. The visual system is dependent on external visual stimuli and organized by itself. The visual stimuli are not regular. The visual stimuli are accurate. The visual stimuli are irregular. The visual stimuli are not regular. The visual stimuli are not regular. In this study, natural images were selected from the group consisting of images that were received in the corresponding fields, and visual stimuli were classified into different groups based on their orientations. However, the amount of transmitted information can be reduced due to the selection criteria and the location. Secondly, when the visual stimulus is quantized and the amount of information transmitted by the visual stimulus is minimized, the orientation selection system is organized and the amount of information transmitted by the visual stimulus is minimized. In addition, it organizes itself, and the visual stimulus has a regular distribution of multiple elements. Finally, the average symbol length reduction of about 0.4[bit/pixel] under the conditions of this symbolization method and KL transformation is realized, and the actual image symbolization method and utilization method are possible.

项目成果

増田康彦: "方位選択型細胞の受容野特性を考慮した画像符号化" 電子情報通信学会 技術報告. MBE97. 29-36 (1997)

Yasuhiko Masuda：“考虑方向选择性细胞的感受野特征的图像编码”IEICE MBE97（1997）。

横田康成: "多重正規分布によるサブバンド画像の確率密度分布の同定" 電子情報通信学会 論文誌A. J-81-A,4. 807-810 (1998)

Yasunari Yokota：“使用多重正态分布识别子带图像的概率密度分布”IEICE Journal A. J-81-A, 4. 807-810 (1998)

横田康成, 中垣貴之: "多重正規分布によるサブバンド画像の確率密度分布の同定" 電子情報通信学会論文誌(A). J81-A,4(印刷中). (1998)

Yasunari Yokota、Takayuki Nakagaki：“使用多重正态分布识别子带图像的概率密度分布”，电子、信息和通信工程师学会汇刊 (A)（出版中）。

中垣貴之: "多重解像度表現された画像の輝度値の確率密度分布の同定法" 電子情報通信学会 技術報告. MBE97. 37-41 (1997)

Takayuki Nakagaki：“以多分辨率表示的图像亮度值的概率密度分布的识别方法”IEICE 37-41（1997）。

増田康彦, 横田康成 他: "方位情報に基づく基底選択により画像の変換符号化" 平9・電気関係学会東海支部連合大会講演論文集. 396- (1997)

Yasuhiko Masuda、Yasunari Yokota等：“基于方向信息的碱基选择的图像转换编码”电气工程学会东海分会会议记录，1996年。396-（1997）