OpenCV 基于生物视觉模型的工具------模拟人眼视网膜的生物视觉机制类cv::bioinspired::Retina

  • 操作系统:ubuntu22.04
  • OpenCV版本:OpenCV4.9
  • IDE:Visual Studio Code
  • 编程语言:C++11

算法描述

cv::bioinspired::Retina 是 OpenCV 中用于仿生视觉处理的一个类,它基于生物视觉模型进行图像预处理。该算法特别适用于动态范围调整、边缘增强、颜色恒常性等复杂场景。

主要特点

  • 高效性:能够在保持较高检测准确性的同时实现较快的处理速度。
  • 适应性强:能够很好地适应光照变化和其他环境变化。
  • 参数可调:允许用户通过调整多个参数来优化背景建模过程。
  • 基于生物视觉模型:利用了视网膜的 Parvo 和 Magno 通道模型,从而提高了对细节和运动信息的捕捉能力。

构造函数

与大多数现代 OpenCV 视觉处理工具一样,不直接使用构造函数创建 Retina 实例,而是通过工厂方法 cv::bioinspired::Retina::create() 来创建实例。

cpp 复制代码
Ptr<Retina> cv::bioinspired::Retina::create
(
    cv::Size(width, height),       // 图像尺寸
    bool colorMode = true,         // 是否启用颜色处理
    bool useRetinaLogSampling = false, // 是否使用对数采样(模拟人眼非均匀采样)
    int reductionFactor = 1,       // 对数采样时的降维因子
    float samplingStrength = 0.5f  // 采样强度
);

参数:

  • width, height: 输入图像的宽度和高度。
  • colorMode: 是否启用颜色处理,默认为 true。
  • useRetinaLogSampling: 是否使用对数采样,默认为 false。
  • reductionFactor: 对数采样时的降维因子,默认为 1。
  • samplingStrength: 采样强度,默认为 0.5f。

主要方法

apply函数

函数原型
cpp 复制代码
void apply
(
	InputArray inputImage
);
参数
  • inputImage: 输入原始图像。

getParvo 函数

函数原型
cpp 复制代码
void getParvo
(
	OutputArray retinaParvoOutput
);
参数
  • retinaParvoOutput: 输出 Parvo 通道结果(颜色和细节信息)。

getMagno函数

函数原型
cpp 复制代码
void getMagno
(
	OutputArray retinaMagnoOutput
);
参数
  • retinaMagnoOutput: 输出 Magno 通道结果(运动和瞬态响应)。

setupOPLandIPLParvoChannel函数

函数原型
cpp 复制代码
void setupOPLandIPLParvoChannel
(
    const std::string retinaParameterFile = "",
    bool applyDefaultSetupOnFailure = true
);
参数
  • retinaParameterFile: 可选配置文件路径。
  • applyDefaultSetupOnFailure: 如果加载配置失败是否应用默认设置。

setupIPLMagnoChannel函数

函数原型
cpp 复制代码
void setupIPLMagnoChannel
(
    const std::string retinaParameterFile = "",
    bool applyDefaultSetupOnFailure = true
);
参数
  • retinaParameterFile: 可选配置文件路径。
  • applyDefaultSetupOnFailure: 如果加载配置失败是否应用默认设置。

write函数

函数原型
cpp 复制代码
void write
(
	const String& filename
) const;
参数
  • filename: 将当前参数保存到 XML/YAML 文件。

read函数

函数原型
cpp 复制代码
void read
(
	const String& filename
);
参数
  • filename: 从 XML/YAML 文件中读取参数并应用。

代码示例

cpp 复制代码
#include <opencv2/bioinspired.hpp>
#include <opencv2/opencv.hpp>

int main()
{
    // 加载输入图像
    cv::Mat inputImage = cv::imread( "/media/dingxin/data/study/OpenCV/sources/images/Lenna.png" );
    if ( inputImage.empty() )
    {
        std::cerr << "无法加载图像!" << std::endl;
        return -1;
    }

    // 创建 Retina 实例
    cv::Ptr< cv::bioinspired::Retina > retina = cv::bioinspired::Retina::create( inputImage.size(), true );

    // 设置 Parvo 和 Magno 通道参数(使用默认配置)
    retina->setupOPLandIPLParvoChannel();  // Parvo 通道设置
    retina->setupIPLMagnoChannel();        // Magno 通道设置

    // 运行 Retina 处理
    retina->run( inputImage );

    // 获取输出结果
    cv::Mat parvoOutput, magnoOutput;
    retina->getParvo( parvoOutput );
    retina->getMagno( magnoOutput );

    // 显示结果
    cv::imshow( "Input Image", inputImage );
    cv::imshow( "Retina Parvo Output", parvoOutput );
    cv::imshow( "Retina Magno Output", magnoOutput );

    cv::waitKey( 0 );  // 等待按键退出
    return 0;
}

运行结果

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