基于圖像特征空間的自適應神經(jīng)-模糊推理系統(tǒng).pdf

1、情感在人類的感知、決策等過程中扮演者重要的決策，情感活動離不開周圍壞境。人類在應對外界各種刺激時產(chǎn)生的心理方面的強烈反應即為情感，一般包括歡樂、厭惡、恐懼、悲傷、驚訝、憤怒等。圖像中蘊含著豐富的情感，圖像情感是指人類觀察圖像信息時所引起的一種心理反應。隨著數(shù)字技術的不斷發(fā)展，大量的數(shù)據(jù)信息以圖像的形式進行存儲。如何利用計算機技術自動識別圖像中的情感近年來受到廣大學者越來越多的關注。圖像情感分析在人工智能、情感計算、圖像理解、模式識別等領

2、域中的一個重要研究方向。本實驗采用自適應神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)模型來建立圖像低層特征與高層情感之間的復雜映射關系。文章的具體研究內(nèi)容及創(chuàng)新點概括如下:
　　(1)圖像的顏色、紋理及形狀特征是其最基本的低層可視化內(nèi)容，人們在接收圖像信息時，會受到這些視覺特征的影響從而產(chǎn)生各種不同的情感體驗。文中介紹了顏色、形狀、紋理特征與人類情感的對應關系以及提取這些特征的常用方法，對于這些特征結(jié)合所構成的高維情感特征空間采用了主成分分析法降維。

3、　　(2)針對人類情感的特點:具有強烈的主觀色彩、模糊性及復雜性。本文采用自適應神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)進行建模，它是神經(jīng)網(wǎng)絡與模糊推理系統(tǒng)兩者融合而成的一種人工智能方法。神經(jīng)網(wǎng)絡的分布存儲信息和并行計算的性能，使得其具有良好的容錯性、高度的非線性和自學習、自組織和自適應性等特點。模糊邏輯具有處理非精確數(shù)據(jù)、模糊語言信息，可利用專家知識等優(yōu)點，可模擬人類智慧進行判斷和決策。二者的優(yōu)勢互補所融合而成的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡對于處理圖像情感信息具有獨特的優(yōu)勢

4、。
　　(3)本文采用的圖像數(shù)據(jù)集是國際情緒圖片系統(tǒng)IAPS(international affectivepicture system)中的圖像，美國情緒與注意研究中心對該圖片庫中的圖像從效價、喚醒度、優(yōu)勢度(Valence，Arousal，Dominance，V-A-D)三個維度進行了評定。這三個維度不僅能夠描述情感的主觀體驗，同時與情感的外部表現(xiàn)、生理喚醒具有較好的映射關系。文中將圖像底層視覺特征及圖像的三維情感值作為輸入輸

5、出數(shù)據(jù)對進行模糊神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)建模。利用MATLAB軟件進行仿真，并對仿真結(jié)果進行研究分對比分析，證明了該模型的有效性。
　　(4)本文首次提出建立圖像低層特征與人類三維情感值之間的映射模型。已有實驗表明，情緒范疇在三個情感空間中可以很好地分離，因此根據(jù)三維情感值能有效地對圖像情感進行辨識，可將V-A-D三維情感值作為搭建圖像物理特征與高層情感語義之間映射關系的橋梁。本文所提出的模型的有效建立對于更深刻地描述圖像、提高圖像情感識別準