[发明专利]基于图论的视觉注意焦点转移轨迹规划方法

权利要求书

1.一种基于图论的视觉注意焦点转移轨迹规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)从输入的彩色图像中提取多幅初级特征图；

2)分别检测这些初级特征图的SIFT关键点，并利用关键点的位置和尺度信息生成显著图；

3)对输入的彩色图像进行区域分割，生成区域分割图；

4)根据区域分割图结合显著图确定注意焦点；

5)计算任意两个注意焦点间的连接损失代价；

6)利用改进的基于模拟退火原理的哈密尔顿路径寻优算法规划注意焦点的转移轨迹；

7)在输入图像I(x，y)上显示出注意焦点的转移轨迹。

2.根据权利要求1所述的基于图论的视觉注意焦点转移轨迹规划方法，其特征在于，步骤1所述的初级特征图包括有灰度图、红绿对比图和蓝黄对比图。

3.根据权利要求1所述的基于图论的视觉注意焦点转移轨迹规划方法，其特征在于，步骤2所述的生成显著图包括如下过程：首先，生成一幅和输入图像I(x，y)等大小的显著图S(x，y)，初始化显著图的所有像素值为0；然后，对图像进行逐行扫描，如某一像素位置检测到关键点，利用该关键点尺度信息确定局部高信息区域范围，将区域内的各像素位置的显著值增加1，区域外的统计权重不做调整保留原值，扫描结束后即可获得显著图。

4.根据权利要求1所述的基于图论的视觉注意焦点转移轨迹规划方法，其特征在于，步骤3所述的对输入的彩色图像进行区域分割，生成区域分割图，是采用JSEG分割算法对输入图像I(x，y)进行分割，获得区域分割图R(x，y)。

5.根据权利要求1所述的基于图论的视觉注意焦点转移轨迹规划方法，其特征在于，步骤4所述的根据区域图结合显著图确定注意焦点，是在区域图中结合显著图，可以找到每一个区域内的最大显著值位置，如果区域内最大显著值小于全局最大显著值的五分之一，我们认为该区域不存在注意焦点，否则将区域最大显著值位置作为候选注意焦点，如果候选注意焦点之间的欧式距离过小，那么它们很可能指向同一目标物，因此应该将这些候选注意焦点剔除。

6.根据权利要求1所述的基于图论的视觉注意焦点转移轨迹规划方法，其特征在于，步骤5所述的计算任意两个注意焦点间的连接损失代价，采用如下计算公式：

Fβ(i,j)=(β2+1)P(i,j)R(i,j)β2P(i,j)+R(i,j),(0≤β≤+∞)---(4)]]>

其中，F_β(i，j)为两个注意焦点(x_i，y_i)和(x_j，y_j)连接的损失代价，P(i，j)为两个注意焦点(x_i，y_i)和(x_j，y_j)连接的距离(轨迹长度)损失因子，R(i，j)为两个注意焦点(x_i，y_i)和(x_j，y_j)连接的显著度排序损失因子，P(i，j)和R(i，j)计算公式如下：

P(i,j)=d(i,j)max_dist=(xi-xj)2+(yi-yj)2max_dist---(5)]]>

R(i,j)=|Si-Sj|num-1---(6)]]>

其中，d(i，j)是两个注意焦点(x_i，y_i)和(x_j，y_j)之间的欧式距离，max_dist表示所有的注意焦点之间距离最大值，num表示注意焦点的总个数，S_i、S_j分别表示两个注意焦点(x_i，y_i)和(x_j，y_j)的显著度排序值，定义显著度最大的注意焦点排序值为num，次大的为num-1，依次类推显著度最小的为1。

7.根据权利要求1所述的基于图论的视觉注意焦点转移轨迹规划方法，其特征在于，步骤6所述的利用改进的基于模拟退火原理的哈密尔顿路径寻优算法规划注意焦点的转移轨迹是，首先，选择最显著的注意焦点作为视线轨迹的起始点，然后将连接损失代价作为路径优化准则，利用改进的哈密尔顿路径寻优算法规划其它注意焦点的转移轨迹。