基于角点权重改进的Itti算法研究

王栋，邱竟峰

（沈阳理工大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110159）

基于角点权重改进的Itti算法研究

王栋，邱竟峰

（沈阳理工大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110159）

通过对Itti模型和H arri s角点的概述，提出对Itti模型的改进。通过H arri s角点改进Itti模型，将harri s角点融入到Itti模型中，用“角点取胜”的概念代替Itti模型中“赢者取全”的机制，确定最终的显著区域。

Itti模型；harri s角点；角点取胜

引言

通过对人类视觉系统的研究发现，人类视觉系统能够实时地解释复杂场景，快速将注意力转移到场景中的几个显著性对象的身上。

通过观察，赢取人们注意力的显著性部分往往有以下特点：前景、与周围区域形成反差、区分度很高、具有场景中的主要特征。而在计算机视觉中，角点也具有类似的特点。本文依赖于这个想法，将角点特征与Itti显著性模型[1，2]结合，提出一种基于角点权重改进的Itti模型。

1 Itti显著性模型

由Itti提出的Itti显著性模型，提取包括颜色特征、方向特征以及亮度等共九种特征，每个特征利用平滑和降采样生成图像的高斯金字塔，再利用c-s机制对金字塔图像操作生成各特征差异图，通过归一化算子N对差异图进行融合，生成亮度、颜色、方向三张特征显著图，最后对显著图进行线性融合，生成总的显著图。

2 Harris角点

角点是图像重要的特征，这些点保留了图像重要的特征，并且精确定位Harris特征检测器就是一种经典的角点检测方法。

为了定义角点，Harris在图像上取一个高斯函数为“滑动窗口”，不断移动窗口并检测窗口中的像素强度的变化。首先获取平均强度变化最大值对应的方向，如果垂直方向变化也很强烈，则认为是一个角点[3]。

3 基于角点权重的Itti模型

首先，通过计算得到目标图像的方向、颜色、亮度特征，根据公式获得图像显著图S1。其次，将得到的显著图依据像素值大小划分为不同区域Ai，各区域根据角点数量计算相应权重。最后，为了抑制非显著区域，将角点权重用于不同区域Ai上，得到新的具有唯一性的显著区域S，角点权重计算方法如下:

其中，Ni(H)表示角点权重，Hi、HS表示区域i的角点数和总角点数，ki为角点权重系数，Nmax为最大角点权重，ki的含义是保护角点权重最高的显著区域，抑制非显著区域。经过公式(1)得到的显著图，因为角点权重的作用，除了角点最多的区域外，其他区域的显著性都被抑制，突出了整个图像唯一的显著区域。

改进后的算法流程图如下页图1。

4 实验分析

本实验从MSRA数据库中选取1000幅图像作为实验图像数据库。将改进的算法与Itti算法等6种典型的目标显著性检测算法在此数据库上进行仿真对比。

下页图2中，(a)为原图，(b)为AIM显著图，(c)为CAS显著图，(d)为FT显著图，(e)为GBVS显著图，(f)为SR显著图，(g)为Itti显著图，(h)为改进后的算法得到的显著图。改进后的算法，通过对比各区域的角点数量，获得各区域的角点权重，有效地去除了冗余信息，提升了显著图的准确性。通过定量定性分析，该算法是可行的，且优于其他传统显著性算法。

图1 改进后的算法流程图

图2 七种算法得到的显著图

[1]L.Itti，C.Koch，and E.Niebur.Amodelofsaliency-based visualattention for rapid sceneanalysis[C]//IEEETransactionson Pattern Analysis& Machine Intelligence，1998，20(11):1254-1259.

[2]L.Itti and C.Koch.A comparison of feature combination strategies for saliency-based visual attention[C]//Proceedings of Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers，1999:473-482.

[3]CHarris，MStephens.A combined cornerand edgedetector[C]//ProceedingsofFourthAlveyVisionConference，1988:147-151.

（编辑：贾娟）

The Study of Im proved Itti Algorithm Based on Corner W eight

W ang Dong，Qiu Jingfeng
(School of Inform ation Science and Engineering，Shenyang Ligong University，Shengyang Liaoning 110159)

Through the Ittimodel and Harris corner of overview，the improvementof the Ittimodel is put forward and the harris corner improves Ittimodel，the harris corner points into the Ittimodel，using the conceptof“angular pointwin”instead of Ittimodel"winner take all"mechanism，determine the final area significantly.

Ittimodel;harris corner;cornerweight

TP309

A

2095-0748(2016)16-0076-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.16.33

2016-07-07

王栋（1991—），男，山东济南人，硕士研究生，主要研究方向：自适应图像处理学；邱竟峰（1989—），男，辽宁锦州人，硕士研究生，主要研究方向：移动无线网络技术。