Маскировка и обнаружение скрытых сигналов в динамических изображениях

Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К., Жукова О.В., Цветков О.В., Пронин С.В.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К., Жукова О.В. , Пронин С.В., Куприянов М.С., Цветков О.В. Маскировка и обнаружение скрытых сигналов в динамических изображениях // Оптический журнал. 2020. Т. 87. № 10. С. 89–102. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-10-89-102

Shelepin Yu. E., Kharauzov A. K., Zhukova O. V., Pronin S. V., Kupriyanov M. S. , and Tsvetkov O. V. Masking and detection of hidden signals in dynamic images [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2020. V. 87. № 10. P. 89–102. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-10-89-102

Ссылка на англоязычную версию:

Yu. E. Shelepin, A. K. Kharauzov, O. V. Zhukova, S. V. Pronin, M. S. Kupriyanov, and O. V. Tsvetkov, "Masking and detection of hidden signals in dynamic images, Journal of Optical Technology. 87(10), 624-632 (2020). https://doi.org/10.1364/JOT.87.000624

Аннотация:

В работе предложен принцип синтеза сложной фоно-целевой обстановки и подобраны оптические характеристики маскировки для неосознаваемого восприятия сигнала. Скрытый маскировкой сигнал подаётся на периферии поля зрения за короткий промежуток времени для неосознаваемой активации обладающего низким пространственным и высоким временным разрешением широкоугольного «периферического зрения» человека. В проведённых исследованиях избирательное внимание узкоугольного канала центрального зрения с высоким пространственным разрешением было загружено «псевдоцелью». Мы предполагали, что периферическое зрение в этот момент способно неосознанно воспринимать скрытые маской сигналы и сохранять их в памяти. Установили, что сохранённые в памяти неосознанные низкочастотные описания сигналов влияют на принятие решений и управляют непроизвольными движениями оператора в условиях неопределённости. Оппонентная организация взаимодействия центрального и периферического зрения может служить образцом для дальнейшего совершенствования искусственных систем управления.

Ключевые слова:

физиологическая оптика, поле зрения, синтез изображений, маскировка, осознаваемый сигнал, неосознаваемый сигнал, распознавание образов, принятие решений

Коды OCIS: 100.4996, 330.2210, 330.6110

Список источников:

1. Schober H. Informationstheorie in Optik und Fernsehen // Optik. 1956. V. 13. P. 350–364.

2. Гассовский Л.Н., Никольская Н.А. Движения глаза в процессе непрерывной фиксации точки // Труды ГОИ. 1941. Т. 15. Вып. 112–120.

3. Глезер В.Д., Цуккерман И.И. Информация и зрение. М.: Издательство Академии наук СССР, 1961. 183 с.

4. Luizov A.V., Fedorova N.S. Information capacity of the eye // Information processing in the visual system. Proceedings of the IV symposium on sensory system physiology. Leningrad. 1976. С. 116–118.

5. Лебедев Д.С., Цуккерман И.И. Телевидение и теория информации. М-Л.: Энергия, 1965. 219 с.

6. Глезер В.Д., Цуккерман И.И., Цыкунова Т.М. Об использовании характеристик зрительной системы в телевидении // Биофизика. 1959. Т. 4. № 5. С. 114–129.

7. Verghese P., Pelli D.G. The information capacity of visual attention // Vision Research. 1992. V. 32. P. 983–995.

8. Marois R., Ivanoff J. Capacity limits of information processing in the brain // Trends Cogn Sci. 2005. V. 9(6). P. 296–305.

9. Otsuka S., Saiki J. Neural correlates of visual short-term memory for objects with material categories // Heliyon. 2019. V. 5(12). P. 1–11. doi: 10.1016 / j.heliyon.2019.e03032

10. Карпинская В.Ю., Шелепин Ю.Е. Неосознаваемое восприятие автостереографических изображений // Экспериментальная психология. 2010. Т. 3. № 3. С. 57–65. ISSN: 2072-7593 / 2311-7036

11. Ajina S. Bridge H. Blindsight and unconscious vision: what they teach us about the human visual system // Neuroscientist. 2017. V. 23(5). P. 529–541. doi:10.1177/1073858416673817

12. Squire L.R., Dede A.J. Conscious and unconscious memory systems // Cold Spring Harb Perspect Biol. 2015. P. 1–15. 7:a021667_http://cshperspectives.cshlp.org/ on March 16, 2020. Published by Cold Spring Harbor Laboratory Press.

13. Duke-Elder S. System of ophthalmology. Vol. VII. The foundation of ophthalmology. The Investigation of Indirect Vision: The Visual Fields. St. Louis: Mosby, 1962. P. 393–425.

14. Кемпбелл Ф.В., Шелепин Ю.Е. Возможности фовеолы в различении объектов // Сенсорные системы. 1990. Т. 4. № 2. С. 181–185.

15. Барабанщиков В.А. Восприятие и событие. СПб: Алетейя, 2002. 512 c. ISBN 5-89329-466-1.

16. Барабанщиков В.А. Динамика восприятия выражений лица. М.: Когнито-центр, 2016. 378 с.

17. Jacobson H. The Informational capacity of the human eye // Science. 1951. V. 113. Iss. 2933. P. 292–293. DOI: 10.1126/science.113.2933.292

18. Ostenberg G. Topography of the layer of rod and cones in the human retina // Acta Ophthalmologica. 1935. Supplement 6. P. 1–103.

19. Perry V.H. The distribution of cones in the primate retina // National Research Council Committee on Vision. Advances in Photoreception: Proceedings of a Symposium on Frontiers of Visual Science. Washington: National Academies Press, 1990. P. 105–116.

20. Московченко Л.В., Тупиков В.А., Лысенко Э.Л. Концепция построения перспективных систем оптико-электронной пассивной локации для надводных кораблей // Национальная оборона. 2012. № 9. С. 60–61.

21. Александров В.В., Горский Н.Д. Представление и обработка изображений / Рекурсивный подход. Л.: Наука, 1985. 190 с.

22. Шелепин Ю.Е., Бондарко В.М., Данилова М.В. Конструкция фовеолы и модель пирамидальной организации зрительной системы // Сенсорные системы. 1995. Т. 9. № 1. С. 87–89.

23. Schwabe L. Stress and the ungagement of multiple memory systems: integration of animal and human studies // Hippocampus. 2013. V. 23(11). P. 1035–1043.

24. Schacter D.L., Buckner R.L. Priming and the brain // Neuron. 1998. V. 20. P. 185–195.

25. Shelepin K.Yu., Trufanov G.E., Fokin V.A., Vasil’ev P.P., Sokolov A.V. Digital visualization of the activity of neural networks of the human brain before, during, and after insight when images are being recognized // Journal of Optical Technology. 2018. V. 85. No. 8. P. 468–475.

26. Mack A., Rock I. Intentional blindness. Cambridge: MIT Press, 1998. 287 с.

27. Shelepin Y., Kuvaldina M., Harauzov A., Vakhrameeva O., Pronin S., Yamschinina P. Investigation of the inattentional blindness for dynamic events as a result of saccadic suppression // Perception. 2012. V. 41. P. 229.

28. Шелепин Ю.Е. Введение в нейроиконику. СПб.: Троицкий мост, 2017. 352 с. ISBN 078-5-6040327-1-8

29. Kitterle F.L. Psychophysics of lateral tachistoscopic presentation // Brain and cognition. 1986. V. 5. P. 131–162. // https://doi.org/10.1016/0278-2626(86)90052-7

30. Красильников Н.Н. Теория передачи и восприятия изображений. М.: Радио и связь, 1986. 247 с.

31. Красильников Н.Н., Красильникова О.Н., Шелепин Ю.Е. Экспериментальное исследование согласованной пространственной фильтрации в зрительной системе человека при наблюдении чисто хроматических изображений // Оптический журнал. 1999. Т. 66. № 10. С. 22–25.

32. Мирошников М.М. Согласованная фильтрация при зрительном восприятии и информационное согласование в иконике // Оптический журнал. 1999. Т. 66. № 9. P. 5–8.

33. Кропотов Ю.Д. Канонический кортикальный модуль как фильтр пространственных частот // Оптический журнал. 1999. № 9. Т. 66. С. 81–84.

34. Шелепин Ю.Е., Фокин В.А., Хараузов А.К., Пронин С.В., Чихман В.Н. Локализация центра принятия решений при восприятии формы зрительных стимулов // Доклады Академии наук. 2009. Т. 429. № 6. С. 835–837.

35. Borachuk O.V., Shelepin Yu.E., Kharauzov A.K., Vasil’ev P.P., Fokin V.A., Sokolov A.V. Study of the influence of the role of the instruction to the observer in tasks of recognizing emotionally colored patterns // Journal of Optical Technology. 2015. V. 82. Iss. 10. P. 678–684.

36. Rizzolatti G., Craighero L. The mirror-neuron system // Annu. Rev. Neurosci. 2004. V. 27. P. 169–192.

37. Вахрамеева О.А., Хараузов А.К., Пронин С.В., Малахова Е.Ю., Шелепин Ю.Е. Зрительный прайминг при распознавании мелких изображений в сцене, содержащей объекты разного размера // Физиология человека. 2016. Т. 42. № 5. С. 39–48.

38. Ye Xia, Kim J., Canny J., Zipser K., Canas-Bajo T., Whitney D. Periphery-fovea multi-resolution driving model guided by human attention // The IEEE Winter Conference on Applications of Computer Vision (WACV). USA. 2020. P. 1767–1775. .См.: https://github.com/pascalxia/periphery_fovea_driving

39. Шелепин Ю.Е. Рекогнитрон. Отчёт за 1991 г. по теме № 157 «Отображение» проекта ГКНТ «Новые информационные технологии». Руководитель — академик Поспелов Г.С. 25 с. 40. Shichkina Y.A., Kupriyanov M.S., Moldachev S.O. Application of Docker Swarm cluster for testing programs, developed for system of devices within paradigm of Internet of things // Journal of Physics: Conf. Series. 2018. V. 1015. Iss. 3. P. 1–11. 032129 doi :10.1088/1742-6596/1015/3/032129