基于稀疏性与同步性的视皮质假体图像处理策略

背景:视觉系统是人类获知外部世界的重要感觉系统,因各种疾病或其他损伤导致视觉丧失的盲人数量与日俱增,视皮质假体的研究有望为盲人提供一条复明的途径.视皮质假体虽然经过多年的研究,在某些方面取得了一定的进展和成果,但仍存在很多问题和挑战.目的:针对置入视皮质的刺激电极数量有限这一问题,提出一种基于稀疏性和同步性的视皮质假体图像处理策略.方法:该策略借鉴视觉皮质的生理特性,首先采用基于稀疏性的拓扑独立成分分析方法提取自然图像的基函数及神经元的响应,然后采用基于同步性的脉冲耦合神经网络方法对响应系数进行筛选,获取最佳神经元响应,最后利用最佳神经元响应刺激相应的神经元达到恢复自然图像的目的.结果与结论:实验结果表明,该策略理论上可以利用较少的神经元表征自然图像中的重要信息,应用于视皮质假体可有效减少置入刺激电极的数量,达到更好的信息传递效果.

Visual image processing strategy based on sparsity and synchronization in the Visual cortex prosthesis