Элементы теории биологических анализаторов - Позин Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
После первичных зон коры — 17, 18 и 19 нолей — процесс переработки входной зрительной информации продолжается в более высоких — ассоциативных отделах коры (па рис. 116 условно эти области совместно обозначены цифрой 12).
Необходимо отметить, что схема зрительной системы, приведенная на рис. 116, является очень упрощенной. Там показаны лишь те отделы зрительной системы, о которых непосредственно будет идти речь в ;>той книге. Подробнее со структурой зрительной системы можно познакомиться по книгам Поляка [256] в Школышк-Яррос [261].
2. Проблемы моделирования зрительной системы. Согласно современным воззрениям, процесс зрительного восприятия протекает в несколько этапов 1265, 296—298, 807, 417, 458]. Ранние этапы процесса составляют стадию предварительного анализа, направленного в конечном счете на выделение (для последующего узнавания) объектов из фона. Решение собственно зрительных задач составляет содержание следующей, основной стадии зрительного восприятия.
Предварительный анализ. На этой стадии анализа зрительной сцены производятся такие важные для последующей основной стадии восприятия подготовительные операции (этапы), как выбор участка сцены для детального анализа, выделение контуров, выделение объектов из фона. В настоящее время можно выделить следующие этапы, относящиеся к предварительному анализу ').
Выбор «интересной области» в поле зрения. Ряд фактов указывает на то, что при первоначальном осмотре сложной сцены глаза человека движутся не хаотически, а определенным образом, в результате чего в область ясного видения попадают наиболее «интересные» участки сцепы [302, 804, 811, 813, 814, 457]. Вероятно, при выборе информативного места зрительная система учитывает такие параметры разпых мест изображения на сетчатке, как абсолютная яркость, контраст и т. и. Начато исследование и моделирование механизмов этого этапа 1311, 379].
Перевод проекции информативного места в область ясного видения па сетчатке, осуществляемый с помощью быстрых саккад — скачков глаз большой амплитуды. Как известно, скачок полностью запрограммирован до его начала и в процессе движения глаз его коррекция не производится 1313, 381].
Конвергенциопно-дивергенционные движения глаз для осуществления бификсации. Целыо такого движеиия глаз является бинокулярное слияние (устранение двоения) части изображения в окрестности точки фиксации. Длительность этого этапа велика и доходит до 800 мс 1313,314,376], что указывает, вероятно, на сложность операции бинокулярного слияния и на возможность корректировки движения глаз в ходе ее. Моделированию бинокулярного слияния в последние годы уделяли значительное внимание главным образом в связи с задачей определения дальности в бинокулярном зрении [266—269, 379—384]. Все зти работы основаны на использовании принципа поиска «корреспондирующих точек» стереопар (в одной из стереопар отыскивается фрагмент, форма которого близка к форме исходного фрагмента в другой стереопаре). Однако проблема
’) Попытки выделения этапов предварительного анализа были предприняты в работах [265. 307, 312].
¦состоит в том, что реальный механизм бинокулярного слияния не может быть основан па оценке отдельных фрагментов — определение формы происходит на более поздних этапах процесса восприятия, чем бинокулярное слияние и следующий за ним этап — восприятие объема. О том, что узнавание формы происходит после восприятия объема или, во всяком случае, независимо от него, говорят •экспериментальные данные ряда новых работ по исследованию бинокулярного зрения 1270, 305—307, 309, 377J.
Аккомодация глаз (паводка изображения на сетчатке «на резкость»). Моделированию этой операции посвящен целый ряд работ (см., иапримир, обзор работ в [3791).
Выделение областей, однородных по освещенности, цвету и текстуре, и их границ. До сих пор было немного физиологических сведений, проливающих свет на механизмы этих операций. Поэтому усилия многих исследователей были направлены в основном па имитацию процесса выделения областей по освещенности [273, 272, 3471, границ областей с однородной освещенностью [274—277, 381, 447—449], границ и областей текстур [278—283, 282, 3621.
Выделение элементов объема в окрестности, точки фиксации. Полученные в последние годы нейрофизиологические данные о механизмах восприятия глубины (объема) обеспечивают хорошую основу для моделирования этого этапа (эти данные изложены в главе IX в § 4).
выделение неопознанного объекта из фона по глубине. Ряд полученных в последнее время физиологических данных говорит о том, что такая операция может осуществляться механизмами бинокулярного зрения (эти данные приведены в главе IX в § 4).
Основной а н а л и з. Этапы, относящиеся к выполнению главных задач зрительной системы — к собственно узнаванию и пространственному анализу, изучены еще мало. Объективными сведениями о работе высших отделов зрительной системы, которые могут быть использованы для разработки модельных представлений, являются не только данные физиологии, но и результаты психологических исследований и нейропсихологические наблюдения.
