Optische illusie, beelden die het menselijk oog bedriegen, zijn een fascinerend onderzoeksonderwerp, omdat het bestuderen ervan waardevol inzicht kan verschaffen in de menselijke cognitie en perceptie. Onderzoekers van de Flinders University, in Australië, hebben onlangs een zeer interessante studie uitgevoerd met behulp van een computervisiemodel om het bestaan ​​van optische illusies en de mate van hun effect te voorspellen.

In het afgelopen decennium is onderzoekers hebben een steeds gedetailleerder biologisch begrip gekregen van hoe het menselijk brein visuele stimuli verwerkt. Veel bestaande computervisiemodellen zijn geïnspireerd op ons huidige begrip van visuele verwerking. Niettemin, sommige aspecten van visuele verwerking worden nog steeds slecht begrepen en er is veel discussie over.

"Visuele verwerking begint met de sensaties van de retinale receptieve velden (RF's) door het binnenkomende licht in de ogen, " legden de onderzoekers in hun paper uit, die voorgepubliceerd was op arXiv. "Retinale ganglioncellen (RGC's) zijn de retinale outputneuronen die synaptische input van de binnenste plexiforme laag (IPL) omzetten en het visuele signaal naar de hersenen transporteren. De diversiteit van RGC-types en de grootte-afhankelijkheid van elk specifiek type voor de excentriciteit ( de afstand tot de fovea) zijn fysiologisch bewijs voor multischaalcodering van de visuele scène in het netvlies. low-level computationele modellen van retinale visie zijn voorgesteld op basis van de gelijktijdige bemonstering van de visuele scène op meerdere schalen."

Eerder onderzoek heeft een model geïntroduceerd voor het detecteren van illusoire kantelingen in de Café Wall-illusie, die voortkomen uit het contrast van achtergrond- en kantelsignalen. In hun studie hebben de onderzoekers van Flinders University generaliseerden deze benadering, om een ​​breder scala aan geometrische illusies te dekken, evenals meer complexe tegelillusies.

"We onderzoeken de reactie van een eenvoudig bio-plausibel model van low-level visie op geometrische / tegelillusies, het reproduceren van de verkeerde perceptie van hun geometrie, die we rapporteerden voor de Café Wall en enkele tegelillusies, schreven de onderzoekers in hun paper. "Het model is tot nu toe niet geverifieerd om te generaliseren naar deze andere illusies, en dit is wat we laten zien in deze krant."

In hun studie hebben de onderzoekers evalueerden een computationeel filtermodel dat is ontworpen om de laterale remming van retinale ganglioncellen en hun reacties op verschillende geometrische illusies te modelleren. Door deze benadering aan te nemen, hoopten de onderzoekers deze illusies beter te begrijpen, het voorspellen van de mate van hun effect.

"Hoewel de misvatting van oriëntatie in kantelillusies in het algemeen fysiologische verklaringen kan suggereren met betrekking tot oriëntatieselectieve cellen in de cortex, ons werk levert bewijs voor een theorie dat de opkomst van kanteling in deze patronen wordt geïnitieerd voordat oriëntatie-selectieve cellen worden bereikt, als resultaat van bekende retinale/corticale eenvoudige celcoderingsmechanismen, ', leggen de onderzoekers uit.

Algemeen, de bevindingen verzameld in deze studie suggereren dat verschillen van Gauss (DoG), een filter dat randen in afbeeldingen detecteert, op meerdere schalen zou kunnen helpen om de veroorzaakte kanteling in tegelillusies te verklaren en zou ook kunnen helpen om enkele van de illusoire aanwijzingen te ontdekken die worden waargenomen bij het kijken naar geometrische illusies. In aanvulling, de onderzoekers konden bottom-up processen koppelen aan perceptie en cognitie op een hoger niveau, op een manier die consistent is met de theorie van visie en randdetectie van David Marr.

De huidige computervisiemodellen voor het analyseren van geometrische illusies zijn vrij complex, daarom zijn ze misschien moeilijker toe te passen in onderzoeksstudies. Volgens de onderzoekers is toekomstige studies moeten proberen om minder geavanceerde en meer biologisch plausibele methoden te bedenken om visuele aanwijzingen te detecteren.

"Wij zijn van mening dat verdere verkenning van de rol van eenvoudige Gauss-achtige modellen in low-level retinale verwerking, en Gauss-kernels in DNN's in een vroeg stadium, en de voorspelling van verlies van perceptuele illusie zal leiden tot nauwkeuriger computervisietechnieken en -modellen en kan mogelijk computervisie naar of weg sturen van de kenmerken die mensen detecteren, " schreven de onderzoekers. "Deze effecten kunnen, beurtelings, worden geacht bij te dragen aan modellen op een hoger niveau van diepte- en bewegingsverwerking en gegeneraliseerd tot computerbegrip van natuurlijke beelden."

© 2019 Wetenschap X Netwerk