P1 delay ANDNo (b) 图7.1延迟比较运动检测方案 R和B是对光点瞬时作出响应的检测器 (a)对以合适的速度向左移动的光点,P1和P2的响应相重合, 在组合单元处产生正的输出;(b)禁止方案,对从P2和P1的运 动不产生响应,因为P2从的延迟响应抵消了来自P1的响应 另一种比较简单的方法是And-Not方法,这是由 Barlow和 Levick针对在兔子视觉皮 层中有方向选择性单元所提出的模型,这也是 Emerse和 Gerstein针对猫的视觉皮层提出的 模型。这些单元被称为方向选择性,因为这些单元对沿所谓的优先方向运动的刺激物的反 应要比对沿相反方向运动的刺激物的反应强烈得多。因为 Barlow和 Levick发现了方向选 择性机理之间固有的相互影响的证据,他们提出一种模型,按这种模型运动检测器计算 D(p1)和D(P21-)“Not”的“And”(图7.1(b)。按这种方案,从p2到p1的运动由 于来自p2的响应被延迟而被禁止,而从p到p2的运动产生一个正的响应。 Torre和 Reichardt对家蝇的视觉系统提出一种相似的方案,按这种方案,用低通时间 滤波代替延迟。Tore和 poggio描述了一种实现这种计算的很巧妙的触突( synaptie mechanism)机理。 延迟比较的某些通用特性值得加以注意。第一,这些检测器不仅有选择地对连续运动 作出响应而且对在P1位置和p2位置之间剌激物的跳跃也作出响应;其次这样的检测器有 一些明显的局限性,例如,运动的速度必须在某个由延迟(或低通滤波)接收器的分离距离决 定的范围之内:最后,单个这种类型的检测器的输出不能可靠地决定运动测量。例如,在 有许多运动物体的视场里,如果在p1点的检测器由一个运动物体所激发,而在P2处的检 测器又由另一个物体所激发,这种类型的运动检测器就会错误动作。为了得到准确可靠的 运动测量,来自这样检测器阵列的输出应被组合在一起 另外的相关技术,例如利用原始灰度值上的交叉相关,已被作为人类视觉系统中的运 动测量模型提出来。 Anstis提一种相减的方法,按这种方法把两帧相继图象移位相减,所 得图象中的减小点就标志偏离( displacement)。一般来说,还没有得到关于生理上实现这 样技术的模型的描述。似乎还没有很有说服力的证据说明在人类视觉系统中存在这样的模 (2)梯度方案( gradient schemes) 最近一种用于生理系统运动检测和量测运动的梯度方案,它被作为单个皮层细胞进行 运动分析的模型。这些在猫和猴子的主要视觉皮层( perennial visual cortex)中发现的细胞 有选择地对边缘和光带( Bar of light)作出响应。这些细胞对方位,并且经常对运动的方 向也是有选择性的。这就是说,要激发这样的单元,刺激物必须具有这种单元所选择的方 位,并且必须沿所选择的方向运动。因此对这种简单细胞的结构和功能的分析揭示了视觉 运动的早期检测和测量的机理。这些机理可被用于计算机视觉系统。为了理解简单细胞的 作用,我们需要粗略地描述视网膜对图象的处理。 3)视网膜对图象的处理132 p1 p1 p2 p2 (a) (b) X AND No t delay delay 图 7.1 延迟比较运动检测方案 P1和 P2是对光点瞬时作出响应的检测器 (a) 对以合适的速度向左移动的光点， P1 和 P2 的响应相重合， 在组合单元处产生正的输出；(b) 禁止方案，对从 P2和 P1的运 动不产生响应，因为 P2从的延迟响应抵消了来自 P1的响应。 另一种比较简单的方法是 And-Not 方法，这是由 Barlow 和 Levick 针对在兔子视觉皮 层中有方向选择性单元所提出的模型，这也是 Emerso 和 Gerstein 针对猫的视觉皮层提出的 模型。这些单元被称为方向选择性，因为这些单元对沿所谓的优先方向运动的刺激物的反 应要比对沿相反方向运动的刺激物的反应强烈得多。因为 Barlow 和 Levick 发现了方向选 择性机理之间固有的相互影响的证据，他们提出一种模型，按这种模型运动检测器计算 D(p ,t) 1 和 D(p ,t − t) 2 “Not” 的“And”（图 7.1(b)）。按这种方案，从 p2 到 p1 的运动由 于来自 p2 的响应被延迟而被禁止，而从 p1 到 p2 的运动产生一个正的响应。 Torre 和 Reichardt 对家蝇的视觉系统提出一种相似的方案，按这种方案，用低通时间 滤波代替延迟。Torre 和 poggio 描述了一种实现这种计算的很巧妙的触突（synaptie mechanism）机理。 延迟比较的某些通用特性值得加以注意。第一，这些检测器不仅有选择地对连续运动 作出响应,而且对在 p1 位置和 p2 位置之间刺激物的跳跃也作出响应；其次,这样的检测器有 一些明显的局限性，例如,运动的速度必须在某个由延迟(或低通滤波)接收器的分离距离决 定的范围之内；最后，单个这种类型的检测器的输出不能可靠地决定运动测量。例如，在 有许多运动物体的视场里，如果在 p1 点的检测器由一个运动物体所激发，而在 p2 处的检 测器又由另一个物体所激发，这种类型的运动检测器就会错误动作。为了得到准确可靠的 运动测量，来自这样检测器阵列的输出应被组合在一起。 另外的相关技术，例如利用原始灰度值上的交叉相关，已被作为人类视觉系统中的运 动测量模型提出来。Anstis 提一种相减的方法，按这种方法把两帧相继图象移位相减，所 得图象中的减小点就标志偏离（displacement）。一般来说，还没有得到关于生理上实现这 样技术的模型的描述。似乎还没有很有说服力的证据说明在人类视觉系统中存在这样的模 型。 (2) 梯度方案（gradient schemes） 最近一种用于生理系统运动检测和量测运动的梯度方案，它被作为单个皮层细胞进行 运动分析的模型。这些在猫和猴子的主要视觉皮层（perennial visual cortex）中发现的细胞 有选择地对边缘和光带（Bar of light）作出响应。这些细胞对方位，并且经常对运动的方 向也是有选择性的。这就是说，要激发这样的单元，刺激物必须具有这种单元所选择的方 位，并且必须沿所选择的方向运动。因此对这种简单细胞的结构和功能的分析揭示了视觉 运动的早期检测和测量的机理。这些机理可被用于计算机视觉系统。为了理解简单细胞的 作用，我们需要粗略地描述视网膜对图象的处理。 (3) 视网膜对图象的处理