Элементы теории биологических анализаторов - Позин Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
Заключительный этап бинокулярного слияния (собственно слияние). После программирования выполняется скачок на искомый фрагмент.
Рис. !43- Фрагменты изображения, информативные дли бинокулярного слияния но предлагаемой схеме* 1 it 2 —наиболее информативные фрагменты, з, 4 и 5 — менее информа-
Л |тишгые фрагменты, 6 —неинформативиыи для слияния фрагмент.
Дополнительная конвергенция производится по заданной на предыдущем этане программе и выполняется на вычисленный угол.
Проверка правильности слияния. Как можно заключить из имеющихся данных, контроль слияния производится па двух уровнях — в IIKT и в 17 поле коры.
Наружное коленчатое тело. В принципе возможно «ложное слияние» — слияние пеидентичньгх участков проекций — локальных перепадов яркости. Это могут быть участки проекций разных объектов, близко расположенных на сцене, или разные участки одного и того же объекта. В обоих случаях, если рассмотреть более широкую окрестность этих участков, они будут иметь разную форму или разный цвет или разную яркость. В этом случае в области ложного слияния будет отмечаться сильная борьба полей зрения (это явдеиие описано выше). Наличие такого тормозного
J) Одной из основных трудностей, с которой сталкиваются ири построении моделей бипоку.шрного »репия, является борьба с «неоднозпачпо-стыо» - ложными слияниями (рис. 144), когда тот или иной детектор диспаратности срабатывает из-за того, что в имеющиеся у него два рецептивных поля (на разных сетчатках) одновременно попадают фрагменты сходпой формы, но от разных объектов (например разные края расположеппых по соседству многограпников).
взаимодействия может служить индикатором ложного слияния. В этом случае, как можно предположить, весь процесс слияния повторяется заново. Отсутствие (или малая степень) тормозного взаимодействия на нейронах НКТ говорит о правильном слиянии.
Зрительная кора. Индикатором правильного слияния является также срабатывание значительного числа детекторов нулевой диспаратности (17 ноле коры). Другим показателем правильно
=iS
лс
по
зк
1 ис. 144. «Ложное бинокулярное слияние» при наличии на разных объектах одинаковых по форме, но неидентичиых фрагмент». ЛС —левая стереограмма (сетчатка левого глаза), Л С — правая стереограмма (изображение на сетчатке правого глаза), ЗК —схема-я jj тичсское изображение наложенных от двух сетчаток проекции в коре.
выполненной конвергенции является возникновение ощущения объемности фиксируемого объекта. При ложном слиянии стереоп-сис отсутствует.
Поддержание нужной степени конверте н-ц и и. Если в результате дрейфа глаз или несогласованных микро-скачков в ходе фиксации проявляется небольшое рассогласование в угле конвергенции, то ответы бинокулярных нейронов 17 поля коры простого тгпа, настроенные на нулевую диспаратпость (описаны в разделе «бинокулярные нейроны»), сильно снижается (фиксируемый фрагмент попадает в тормозные зоны их рецептивных полей). Это может служить сигналом для выполнения соответствующего коррекционного движения глаз. Поскольку такие нейроны обычно лучше отвечают на одно онределепное направление движения оптимального стимула, то коррекция производится в нужном направлении.
Обсуждение и выводы. Предложенная модель бинокулярного слияния предполагает согласованную работу нейронов
? Ik
О Ik
? tea tk
разных уровней зрительной системы и наличие целого ряда промежуточных операций. В целом бииокулярное слияние выполняется по схеме «пачальпая конвергенция — скачок глаз — заключительная конвергенция». Такая последовательность движений глаз действительно наблюдается при переводе испытуемым взора с одного объекта на другой, расположенный па ином расстоянии и в ином направлении, чем первый [3131. То, что заключительная стадия конвергенции выполняется по заданной программе, устанавливаемой на стадии начальной конвергенции, и проходит без текущего контроля (автоматически) мотет явиться объяснением того факта, что во многих случаях после перевода взора на объект, расположенный на другой глубине, выполняются небольшие по амплитуде коррекционные конвергенция или дивергенция ([313], стр. 113).
Возможностью частичной экспериментальной проверки модели является запись движений глаз при рассматривании трехмерных объектов1). Согласно модели первые фиксации должны выполняться в местах заметных вертикальных перепадов яркости.
Согласно изложенной модели на первом этапе слияния осуществляется выделение некоторого плана по глубине, и далее — выделение некоторой части этого плана (фрагмента сцены). Возможность выделения объекта из фона за счет механизмов бинокулярного зрения экспериментально не проверялась. Проверка этой возможности представляет несомненный интерес.
В следующем разделе будут приведены дополнительные физиологические данные в пользу возможности выделения объектов па сцене за счет бинокулярного'зрения. Будет также рассмотрен еще один дополнительный механизм выделения объекта из фона по глубине.
Д в а а л г о р и т м а б и н о к у л я р н о г о слияния. В литературе по разработке технических систем видения имеется ряд работ по стереоскопическому определению удаленности объектов (обычно с помощью двух телекамер) [379 — 384]. Как правило при этом используется подход, который можно назвать «метод поиска корреспондирующих фрагментов», когда на одном стереоизображении выбирается некоторый фрагмент, а затем на другом стереоизображении в соответствующей горизонтальной полосе разыскивается фрагмент, идентичный первому. Недостаток этого метода — в необходимости перебора всех участков сцены в пределах данной полосы, па что тратится много машинного времени [382]. В отличие от этого, согласно изложенной здесь .модели предлагается анализировать совместно обе стереограммы после их наложения, причем в ограниченном участке сцепы.
