6、空间域显著性模型详解

空间域显著性模型详解

1. 空间域显著性模型概述

空间域显著性模型通常通过检测输入视觉刺激中的不规则性来计算视觉显著性，这种不规则性可以在局部、全局或两者结合的层面上进行定义。下面将分别介绍基于局部不规则性和全局不规则性的显著性模型。

2. 基于局部不规则性的显著性模型

2.1 经典模型框架

Itti等人在1998年提出了一个检测局部不规则性的经典模型。该模型将某个位置的视觉显著性量化为其在多个特征和多个尺度上与相邻位置的差异。其主要框架包括三个主要模块：
1. 预注意特征提取 ：从输入视觉刺激中提取七种预注意特征，包括强度、红绿和蓝黄对立色以及四个方向的方向特征。
2. 多尺度中心 - 环绕对比度计算 ：通过建立高斯金字塔来近似多尺度高斯卷积图像，计算不同尺度下中心区域与环绕区域的对比度。
3. 对比度图整合 ：对对比度图进行归一化和整合，生成最终的显著性图。

2.2 预注意特征提取

2.2.1 强度特征计算

强度特征 $I$ 的计算公式为：
$I = \frac{r + g + b}{3}$
其中 $r, g, b \in [0,1]$ 是输入图像的红、绿、蓝通道。

2.2.2 颜色对立特征计算

根据Hering理论，红绿和蓝黄对立色是人类视觉系统处理的颜色信息。为了计算颜色对立特征，需要对 $r, g, b$ 进行归一化：
$\hat{r} = \begin{cas