УДК: 159.938.2, 612.843.721, 612.821.89

Использование вейвлетной фильтрации входного изображения для изучения механизмов возникновения зрительной иллюзии Мюллера-Лайера

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Шошина И.И., Пронин С.В., Шелепин Ю.Е. Использование вейвлетной фильтрации входного изображения для изучения механизмов возникновения зрительной иллюзии Мюллера-Лайера // Оптический журнал. 2011. Т. 78. № 12. С. 70–75.

Shoshina I.I., Pronin SV., Shelepin Yu.E. Using wavelet filtering of the input image to study the mechanisms that bring about the Müller–Lyer visual illusion [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2011. V. 78. № 12. P. 70–75.

Ссылка на англоязычную версию:

I. I. Shoshina, S. V. Pronin, and Yu. E. Shelepin, "Using wavelet filtering of the input image to study the mechanisms that bring about the Müller–Lyer visual illusion," Journal of Optical Technology. 78(12), 817-820 (2011). https://doi.org/10.1364/JOT.78.000817

Аннотация:

Путем цифровой фильтрации получили различные изображения фигур Мюллера–Лайера. Фильтрованные изображения содержали определенный спектр пространственных частот, преимущественно – низкие, средние или высокие. Фильтрацию проводили сверткой изображений с вейвлетами, представляющими собой разность двух гауссоид с отличающейся в два раза полушириной. Измеряли порог уравнивания фигур Мюллера–Лайера при предъявлении изображений, подвергнутых цифровой обработке и без таковой, тем самым измеряли порог возникновения иллюзии. Иллюзию Мюллера–Лайера вызывали все стимулы, но она была достоверно больше в ответ на предъявление изображения с преимущественно низкочастотной составляющей. Моделирование иллюзии Мюллера–Лайера должно учитывать пространственно-частотный спектр тестового изображения, характеристики полосовой фильтрации в пространственно-частотных каналах не только первичных, но и высших отделов зрительной системы, осуществляющих построение огибающей на основе первичной фильтрации изображения.

Ключевые слова:

зрение, анализ изображений, вейвлеты, пространственно-частотная фильтрация, иллюзия Мюллера–Лайера

Благодарность:

Исследование выполнено при поддержке Сибирского федерального университета.

Коды OCIS: 070.2615, 110.2960, 110.7410, 170.5380, 330.6110, 330.5370, 330.7323

Список источников:

1. Грегори Р.Л. Глаз и мозг: психология зрительного восприятия. М.: Прогресс, 1970. 230 с.
2. Predebon J. Length illusions in conventional and single wing Müller-Lyer stimuli // Percept. Psychophys. 2000. V. 62. № 5. P. 1086–1098.
3. Pressay A.W., Pressay C.A. Attentive fields are related to focal and contextual features: A study of Müller-Lyer distortions // Percept. Psychophys. 1992. V. 51. P. 423–432.
4. Morgan M.J., Hole G.J., Glennerster A. Biases and sensitivities in geometrical illusion // Vision. Res. 1990. V. 30. P. 1793–1810.
5. Ginsburg A.P., Carl J.W., Kabrisky M., Hall C.F., Gill R.A. Psychological Aspects of a Model for the Classification of Visual Image // Advances in Cybernetics and Systems / Ed. J. Rose. London: Gordon and Breach, 1976. P. 1289–1305.

6. Ginsburg A.P. Specifying relevant spatial information for image evaluation and display design: an explanation of how see certain objects // Proc. of the SID. 1980. V. 21. № 3. P. 219–227.
7. Ginsburg A.P. Perceptual capabilities, ambiguities and artifacts in man and machine // Proc. SPIE. 1981. V. 283. P. 78–82.
8. Ginsburg A.P. On a filter approach to understanding the perception of visual form // Recognition of Pattern and Form / Ed. D G Albrecht. Berlin: Springer, 1982. P. 175–192.
9. Ginsburg A.P. Visual form perception based on biological filtering // Sensory Experience, Adaptation and Perception / Ed. L. Spillmann, B.R. Wooten. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 1984. P. 53–72.
10. Ginsburg A.P., Evans D.W. Predicting visual illusions from filtered images based upon biological data // J. Opt. Soc. Am. 1979. V. 69. P. 1443–1450.
11. Булатов А.Н., Бертулис А.В., Белявичус А., Булатова Н. Иллюзии длины и их описание на основе центроидной концепции // Сенсорные системы. 2009. Т. 23. № 1. С. 3–12.
12. Di Maio V. Perceptual versus Cognitive processing in visual perception of geometrical figures: A Short review // Sistema nervoso e Riabilitazione. 2000. V. 1. P. 35–44.
13. Булатов А.Н., Бертулис А.В., Мицкене Л.И. Количественные исследования геометрических иллюзий // Сенсорные системы. 1995. Т. 9. № 2–3. С. 79–93.
14. Огнивов В.В., Рожкова Г.И., Токарева В.С., Бастаков В.А. Средняя величина и вариабельность иллюзии Мюллера–Лайера в сравнении с глазомером у детей и взрослых // Сенсорные системы. 2006. Т. 20. № 4. С. 288–299.
15. Carrasco M., Figueroa J.G., Willen J.D. A test of the spatial-frequency explanation of the Müller–Lyer Illusion // Perception. 1986. V. 15. № 5. P. 553–562.
16. Gutauskas A., Bertulis A., Bulatov A. Shape recognition thresholds: Correlation with spatial frequency spectrum of the stimuli // Perception. 1993. V. 22. № 1. P. 99–108.
17. Di Maio V., Lansky P. The Müller–Lyer Illusion in interpolated figures // Perception. Mot. Skills. 1998. V. 87. № 2. P. 499–504.
18. Skottun B.C. Amplitude and phase in the Müller–Lyer illusion // Perception. 2000. V. 29. P. 201–209.
19. Blakemore C., Campbell F.W. On the Existence of Neurons in the Human Visual System Selectivity Sensitive to the Orientation and Size of Retinal Images // J. Physiol. (London). 1969. V. 203. P. 237–260.
20. Tolhurst D.J., Thompson I.D. On the variety of spatial frequency selectivities shown by neurons in area 17 of the cat // Proc. R. Soc. Lond. 1982. V. 213. P. 183–199.
21. DeValois R.L., Albrecht D.G., Thorell L.G. Spatial frequency selectivity of cells in macaque visual cortex // Vision Res. 1982. V. 22. P. 545–559.
22. Bredfeldt C.E., Ringach D.L. Dynamics of Spatial Frequency Tuning in Macaque V1 // The Journal of Neuroscience. 2002. V. 22. № 5. P. 1976–1984.
23. Шелепин Ю.Е. Пространственно-частотные характеристики рецептивных полей нейронов латеральной супрасильвиевой области // Нейрофизиология. 1982. Т. 14. № 6. С. 608–614.
24. Шелепин Ю.Е. Сопоставление топографических и пространственно-частотных характеристик латеральной супрасильвиевой и стриарной коры кошки // Нейрофизиология. 1984. Т. 16. № 1. С. 35–41.
25. Шелепин Ю.Е. Локализация областей зрительной коры кошки, дающих инвариантный ответ при изменении размера изображения // Нейрофизиология. 1973. Т. 5. № 2. С. 115–121.
26. Шелепин Ю.Е. Фильтрационные свойства рецептивных полей нейронов зрительной коры // Доклады АН СССР. 1981. Т. 261. № 6. С. 1506–1509.
27. Шелепин Ю.Е. Колесникова Л.Н. Левкович Ю.И. Визоконтрастометрия (Измерение пространственных передаточных функций зрительной системы). Л.: Наука, 1985. 104 с.
28. Шелепин Ю.Е., Макулов В.Б., Красильников Н.Н., Чихман В.Н., Пронин С.В., Даниличев В.Ф., Коскин С.А. Иконика и методы оценки функциональных возможностей зрительной системы // Сенсорные системы. 1998. № 3. С. 319–328.
29. Шелепин Ю.Е., Чихман В.Н., Фореман Н. Анализ исследований восприятия фрагментированных изображений: целостное восприятие и восприятие по локальным признакам // Физиологический журнал. 2008. Т. 94. № 7. С. 758–776.
30. Шелепин Ю.Е., Чихман В.Н. Локальный и глобальный анализ в зрительной системе // Современная психо-физика / Под. ред. Барабанщикова В.А. М.: Институт психологии РАН, 2009. С. 310–335.
31. Carlson C.R., Moeller J.R., Anderson C.H. Visual illusions without low spatial frequencies // Vision. Res. 1984. V. 24. № 10. P. 1407–1413.