场景理解是计算机视觉中具有挑战性的难点问题，是相关视觉应用的关键环节。动物能迅速地对所处的场景做出判断并响应，准确获取目标对象的位置和类型，这是目前最先进的计算机视觉系统无法媲美的。本书以认知生理学和心理学的研究成果为基础，从图像理解与认知学的相互关系入手，根据动物视觉感知系统中的重要结构和功能机理研究图像理解的关键技术。 本书首先深入研究了人类视觉的认知生理学结构和视觉感知机制。其次重点研究了基于视皮层感知机制的彩色图像分割模型。提出了一种基于多特征的层次化彩色图像感知分割模型，结合trickle-down视觉理论，研究了结合自底向上和自顶向下的BU&TD彩色图像分割模型，使用特定类特征片段实现了自顶向下的分割，更好的模拟了视觉机制的反馈过程。此外，本书还提出了生物激励的多特征场景分类模型和基于生物视觉机制的BU&TD目标识别模型。最后对本研究所做的工作进行了总结，分析了各模型的实验结果，指出了模型的优点和缺点，并对下一步的工作进行了展望。