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第1章 人眼原理与应用 1

1.1 人眼光学特性 2

1.1.1 基本概念 2

1.1.2 视觉感受野 6

1.1.3 视觉整合野 6

1.1.4 视觉信息处理机制 7

1.1.5 双目视觉 8

1.2 人眼视觉模型 8

1.2.1 人眼视觉计算模型 8

1.2.2 人眼视觉功能模型 12

1.3 人眼仿生技术 15

1.3.1 多元图像分析方法 15

1.3.2 选择性注意机制 18

1.3.3 图像对数极坐标变换技术 20

1.3.4 双目立体成像技术 23

1.3.5 数字水印技术 26

1.4 人眼仿生应用 28

1.4.1 多尺度下的噪声图像边缘检测 28

1.4.2 基于视觉注意力模型的图像分割 29

1.4.3 基于LPT的目标匹配 30

1.4.4 基于双目视觉的人数统计 32

1.4.5 基于数字水印的票据防伪 32

参考文献 34

第2章 鱼眼原理与应用 36

2.1 鱼眼原理 37

2.2 鱼眼仿生技术 39

2.2.1 鱼眼镜头的结构 39

2.2.2 鱼眼镜头的光学特性 41

2.2.3 鱼眼镜头畸变 44

2.3 鱼眼仿生应用 52

2.3.1 特效摄影 52

2.3.2 气象观测 52

2.3.3 球幕电影 53

2.3.4 内壁检测 53

2.3.5 安全监视 54

2.3.6 军事应用 54

参考文献 55

第3章 鹰眼原理与应用 56

3.1 鹰眼原理 56

3.1.1 面向看得广的高分辨率成像 57

3.1.2 面向看得清的动态目标跟踪 58

3.2 鹰眼仿生技术 59

3.2.1 高分辨率成像技术 59

3.2.2 动态目标跟踪技术 64

3.2.3 鹰眼系统设计 67

3.3 鹰眼仿生应用 70

3.3.1 感兴趣目标提取 70

3.3.2 目标跟踪 72

3.3.3 光学预警 72

3.3.4 鹰眼体育辅助系统 73

3.3.5 地图导航策略 74

3.3.6 工业过程控制 74

参考文献 75

第4章 蛙眼原理与应用 76

4.1 蛙眼原理 77

4.1.1 蛙眼的视神经 77

4.1.2 蛙眼视觉感知模型 77

4.1.3 蛙眼视网膜的定量分析 79

4.1.4 蛙眼视网膜的门电路模拟 81

4.2 蛙眼仿生技术 81

4.2.1 昆虫检测器 81

4.2.2 电子蛙眼 82

4.2.3 烟雾检测仪 86

4.2.4 运动目标模糊化区域跟踪 90

4.3 蛙眼仿生应用 93

4.3.1 军事领域 93

4.3.2 民用领域 94

参考文献 94

第5章 蝇眼原理与应用 95

5.1 蝇眼原理 96

5.1.1 复眼的生理结构 96

5.1.2 复眼的光学结构 97

5.1.3 蝇眼感知模型 100

5.2 蝇眼仿生技术 102

5.2.1 平面型并列复眼 102

5.2.2 重叠型复眼 104

5.2.3 球面并列复眼 105

5.2.4 单层曲面复眼 105

5.2.5 三层曲面复眼 107

5.2.6 单层曲面复眼优化设计 108

5.3 蝇眼图像处理 110

5.3.1 小眼通道图像降噪 110

5.3.2 成像畸变非线性校正 111

5.3.3 复眼图像配准 115

5.3.4 复眼图像融合 119

5.3.5 复眼目标探测与定位 121

5.4 蝇眼仿生应用 123

5.4.1 复眼的特殊功能 123

5.4.2 复眼特性的仿生应用 124

5.5 蝇眼仿生技术发展趋势 127

参考文献 128

第6章 蛇眼原理与应用 129

6.1 蛇眼原理 129

6.1.1 蛇眼感知机理 129

6.1.2 蛇眼感知模型 130

6.1.3 蛇眼仿生机理 135

6.2 蛇眼仿生技术 136

6.2.1 红外成像技术 136

6.2.2 红外制导技术 141

6.2.3 红外遥感技术 143

6.3 蛇眼仿生应用 145

6.3.1 “响尾蛇”导弹 145

6.3.2 红外热像仪 146

6.3.3 其他应用 146

参考文献 147

第7章 鲎眼原理与应用 148

7.1 鲎眼原理 149

7.2 物理模型 150

7.2.1 时域分析 150

7.2.2 频域分析 151

7.2.3 硬件实现 152

7.3 数学模型 153

7.4 鲎眼仿生应用 157

7.4.1 基于侧抑制网络的视频预处理 158

7.4.2 基于侧抑制网络的运动目标信息获取 160

7.4.3 基于侧抑制的红外图像自适应处理 161

参考文献 162

第8章 猫眼原理与应用 163

8.1 猫眼光学特性 163

8.1.1 猫眼光学结构 163

8.1.2 猫眼生理特性 164

8.2 猫眼视觉感知模型 165

8.2.1 视神经元的同步振荡现象 165

8.2.2 经典视神经元感受野机制 165

8.3 猫眼仿生技术 167

8.3.1 脉冲耦合神经网络 167

8.3.2 交叉视觉皮层 172

8.3.3 猫眼效应 173

8.4 猫眼仿生应用 174

8.4.1 脉冲耦合神经网络应用 174

8.4.2 猫眼效应应用 180

参考文献 182