图像是人类认知外界事物的一种重要的载体,随着计算机与多媒体技术的飞速发展,图像的数量呈爆炸式增长,利用计算机对图像底层特征进行提取然后对图像进行分类和检索逐渐成为模式识别等领域内的热门研究问题。然而当前计算机对图像的认知性能远远比不上人类视觉系统出色的认知能力,利用fMRI技术对人脑认知机制进行研究,分析人脑在进行图像认知时所关注的图像特征,并将其应用于计算机视觉,将对提升机器视觉中的目标认知能力具有重要意义。本文主要的研究内容是通过观察比较被试在观看不同类型图像时大脑内不同区域内的神经活动的异同,来确定被试脑内的神经活动与图像的底层特征之间的对应关系。本文的具体研究工作如下：(1)定位被试大脑内负责处理物体形状、纹理和颜色属性特征的区域。以一系列不同形状、纹理和颜色的图像作为刺激材料,设计一个fMRI实验,采集被试的脑部成像实验数据；对实验数据进行预处理,通过统计方法得到被试脑部的形状感知区域、纹理感知区域以及颜色感知区域。(2)确定被试在观看不同类型图像时所关注的图像底层特征。通过计算被试在观看人脸图像、公共汽车图像、恐龙图像和山脉冰川图像时感兴趣区域内神经活动的变化得到人脑在认知不同类型图像时的神经活动与图像底层特征的对应关系。(3)利用被试观看不同类型图像时感兴趣区域内神经活动的差异,对人脑图像认知状态进行分类和预测。