人类视觉系统超视锐度现象的神经网络数学模型研究

超视锐度是人们熟知的奇特现象,虽然许多视觉研究领域中的专家们对此做了大量的研究,但视觉系统究竟是如何提取超视锐度信息的却仍然是个未解决的问题.本文用简单细胞广义Gabor函数为基本功能单元,以Marr提出的计算理论为框架,建立了一个感受野重叠的,具有比较运算性质的、可解释超视锐度现象的神经网络数学模型.它在空间比较,真实运动和似动三方面较好地描述了已有的一些有关超视锐度现象的心理物理实验结果.     

人眼的阈上调制传递函数

视觉系统的阈上调制传递函数与阈值对比敏感度函数具有明显的区别.但由于阈上测试方法复杂,因而迄今为止阈上调制传递函数的测试数据比阈值对比敏感度函数要少得多.我们应用传统的极限调节法和对比度比配法分别测试了人眼的阈值对比敏感度函数和三种对比度级别的阈上调制传递函数.测试结果表明,一个以DOG(Difference of two Gaussians)函数为基础的函数是一种合理的模型,可由现有阈值对比敏感度函数预测不同对比度和象场亮度级别下的人眼阈上调制传递函激.这个模型也可做为一种有效的人眼生理光学经验公式,用于目视光电成象系统的设计和象质评价.     

fMRI在视觉研究中的应用和进展

视觉研究对于揭示大脑的奥秘有着极其重要的意义.功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）用于研究人脑的功能结构,主要是基于静脉毛细血管内血氧浓度的变化.fMRI可以无损伤地在几毫米级的空间分辨率和少于1 s的时间分辨率上观察清醒状态下人脑的活动,因此自90年代以来fMRI已经成为研究人脑的重要方法.fMRI在视觉研究中的应用已经使人们对视觉系统的功能性组织有了更好的理解,并取得了很多成果.今后的研究方向是进一步探讨人脑的意识、注意、记忆等高级功能的神经机制.     

立体视觉Panum极限情况下双眼融合遵循惟一性原则

惟一性原则在立体视觉信息处理过程中被用来作为解决"对应问题"的一个约束条件.在通常情况下惟一性原则都有效,但在一些特殊的刺激构型(如Panum极限情况)中它是否仍然适用是一个长期以来引起广泛争论的课题.为了探讨这一问题,以Panum极限情况为基本的刺激构型,从视觉方向和朝向视差两个不同方面对双眼融合现象进行了深入的研究.结果表明,在Panum极限情况下,双眼融合在视觉方向和朝向视差这两个方面都不遵守常规双眼融合的法则,这标志着在Panum极限情况下同时融合并没有发生,惟一性原则仍然成立.     

主观轮廓感知在运动中的增强

主观轮廓现象的研究对于探讨人类视觉系统中物体识别的形成机制有着重要的意义. 众多研究表明, 在运动和体视中形成的主观轮廓, 是由于存在着不能匹配的部分而产生的. 通过心理物理实验的研究, 试图说明Kanizsa类型主观轮廓同样产生于不能匹配的信息. 实验中采用了不同运动方式(包括水平运动和收缩扩张运动)的Kanizsa主观轮廓. 结果表明, 无论在哪种运动方式下, 当图形和背景单独运动时, 主观轮廓的感知都得到了增强, 并且两种运动间没有产生明显的感知强度差异, 而在图形和背景同时运动的情况下, 则没有产生主观轮廓增强的现象. 通过分析发现, 运动中的主观轮廓增强效应是由于不能匹配信息的增强而产生的. 这就间接地表明, 视觉系统对于不能匹配信息的处理是主观轮廓形成过程中关键的步骤.     

基于视差敏感复杂细胞的聚散式眼动的生理模型

根据心理物理实验和电生理实验的结果,选用对非零视差有选择性反应的视差敏感复杂细胞来检测视差信息,并把所提取的视差信息直接投射到聚散式眼动细胞（ｖｅｒｇｅｎｃｅｃｅｌ）以控制聚散式眼动。同时,综合考虑了复杂细胞编码范围的限制、近细胞和远细胞的相位关系以及跳跃式眼动后增强效应（ｐｏｓｔ－ｓａｃｃａｄｉｃｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）等因素。得到的模拟结果与心理物理实验结果定性地符合     

Perception of illusory contours enhanced in motion

Investigation on illusory contours is important for understanding the mechanisms underlying the object recognition of human visual system. Numerous researches have shown that illusory contours formed in motion and stereopsis are generated by the unmatched features. Here we conduct three psychophysical experiments to test if Kanizsa illusory contours are also caused by unmatched information. Different types of motion (including horizontal translation, radial expanding and shrinking) are utilized in the experiments. The results show that no matter under what kind of motion, when figures or background move separately illusory contours are perceived stronger, and there is no significant difference between the perceived strength in these two types of motion. However, no such enhancement of perceived strength is found when figures and background move together. It is found that the strengthened unmatched features generate the enhancement effect of illusory contour perception in motion. Thus the results suggest that the process of unmatched information in visual system is a critical step in the formation of illusory contours.     

基于多数据源的纤维素生物降解颠覆性技术研究

颠覆性技术基于新的技术发展轨迹,具备低端性、边缘性的初始阶段特征,并最终取代主流技术。基于多源数据对人类创新不同环节的表征关系及相互之间的知识关联关系设计了颠覆性技术识别方法,以多源数据的产生、发展以及引用、复现等知识关联关系,研究科学知识演变过程,跟踪前沿技术萌芽、发展、突变的演化轨迹,从存在知识关联关系的多源数据变化中发现和识别具有颠覆性潜力的技术主题。通过基金项目信息、会议信息、基础研究信息、应用研究信息、专利信息、商业报道等多源数据挖掘了纤维素生物降解涉及菌种选育技术、酶工程技术、发酵技术与工艺、分离纯化技术等主要研发应用现状,分析其演化趋势,拟合预测了纤维素降解颠覆性技术点发生时间,并绘制了产业技术路线图。     

立体捕获：视差轮廓驱动的局域重新配对

自十年前立体捕获现象发现以来,对其解释众说纷纭。我们的实验观察表明,由视差轮廓驱动并限定的壁纸元素的局域重新匹配是立体捕获产生的真正原因。视差轮廓可以是主观的也可以是真实的,但其视差必须是壁纸所能携带的一系列视差之一,不管这种视差是交叉的还是非交叉的。由视差轮廓引导的双眼注意以及在被捕获区域和背景之间的视差隔离区对局域重新匹配起了促进和稳定的作用。     

不同运动速度下人眼的阈上调制特性

本文报道了在光栅的三种恒定运动速度(0°/S,10°/S,30°/S)下,阈值对比敏感度函数CSF(V)和阈上对比度比配函数CMF(V,C)的测试数据.计算机拟合结果表明,在各个不同的恒定运动速度下,人眼的阈上对比度比配函数CMF(V,C)和阈值对比敏感度函数CSF(V),可以由静止目标的阈值对比敏感函数CSF近似地预测出来.本文给出了预测方法的数学描述及有关经验公式.