УДК: 612.82

Принятие решения о минимальных изменениях в изображениях лица человека в условиях неопределенности

Жукова О.В., Шелепин Ю.Е., Максимова В.А., Васильев П.П., Вершинина Е.А., Фокин В.А., Соколов А.В.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Жукова О.В., Шелепин Ю.Е., Максимова В.А., Васильев П.П., Вершинина Е.А., Фокин В.А., Соколов А.В. Принятие решения о минимальных изменениях в изображениях лица человека в условиях неопределенности // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 12. С. 54–61.

Zhukova O.V., Shelepin Yu.E., Maksimova V.A., Vasiliev P.P., Vershinina E.A., Fokin V.A., Sokolov A.V. Deciding on the minimum changes in images of a human face under conditions of indeterminacy [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2016. V. 83. № 12. P. 54–61.

Ссылка на англоязычную версию:

O. V. Zhukova, Yu. E. Shelepin, V. A. Maksimova, P. P. Vasil’ev, E. A. Vershinina, V. A. Fokin, and A. V. Sokolov, "Deciding on the minimum changes in images of a human face under conditions of indeterminacy," Journal of Optical Technology. 83(12), 753-759 (2016). https://doi.org/10.1364/JOT.83.000753

Аннотация:

Задача исследования заключалась в том, чтобы методами нейроиконики: цифровой обработки изображений, функционального магнитно-резонансного картирования активности мозга (фМРТ) и психофизическими методами определить в условиях неопределенности минимум информации, необходимой для распознавания лиц с разной выраженностью мимики. На семантическом уровне примером неопределенности служил паттерн слабых мимических проявлений эмоций, которые несут сильную эмоциональную нагрузку, а на физическом – помеха различной степени интенсивности, наложенная на изображение. В результате анализа проведённых исследований установлены пороги распознавания отличий и показана зависимость между количеством изменённых пикселов в тестовых изображениях и правильными ответами наблюдателей. Причём число изменённых пикселов в сравниваемых тестовых изображениях лиц пропорционально правильным ответам при принятии решения в психофизических исследованиях и числу измененных вокселов в сравниваемых изображениях в картах откликов мозга по данным фМРТ исследований.

Ключевые слова:

изображение, лицо, мимика, минимум изменений, распознавание, нейронные сети, пикселы, вокселы, фМРТ

Благодарность:

Исследование выполнено в рамках финансирования гранта Российского научного фонда: “Технологии оптимизации и восстановления когнитивных функций человека виртуальной средой” (проект № 14-15-00918).

Коды OCIS: 100.4996, 170.6960, 330.5020

Список источников:

1. Krasilnikov N.N, Shelepin Yu.E., Krasilnikova O.I. Filtering in the human visual system under threshold-observation conditions // Journal of Optical Technology. 1999. V. 66. Is. 1. P. 3–12.
2. Филд Д. Согласованные фильтры, вейвлеты и статистика натуральных сцен // Оптический журнал. 1999. Т. 66. № 9. С. 25–36.
3. Жеребко А.К., Луцив В.Р. Согласованная фильтрация в естественных и искусственных нейронных сетях // Оптический журнал. 1999. Т. 66. № 9. С. 69–72.
4. Программное обеспечение FaceReader [режим доступа]: http://www.noldus.com/human-behavior-research/products/facereader
5. Кемпбелл Ф.В., Шелепин Ю.Е. Возможности фовеолы в различении объектов // Сенсорные системы. 1990. Т. 4. № 2. С. 181–185.
6. Логунова Е.В., Шелепин Ю.Е Исследование роли пространственно-частотной фильтрации изображений при оценке возраста и восприятия эмоционального выражения лиц // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 10. С. 65–71.