《立体视》ppt课件

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1、Da Vinci立体视深度加工机制及影响因素,指导老师：谢莺 答辩人：韩斐,立体视觉概述,立体视觉是个体对不同物体的远近或对同一物体的凹凸的反映。通过视觉图像传入大脑，经过大脑的合成、判别，使物体产生空间的深度感，有了立体感，这就是立体视。,立体视原理,立体视觉是个体对不同物体的远近或对同一物体的凹凸的反映。 例子：笔尖实验 原理：两个图像不能完全重合的视觉图像传入大脑，经过大脑的合成、判别，使物体产生了空间的深度感。,立体视觉的线索双眼视差,有关深度知觉的线索，既有双眼视差等生理的线索，也有明暗和阴影等客观线索 双眼视差是其中最重要的线索，左右眼视网膜上的物象存在一定程度的差异，这就是双眼视

2、差,Da Vinci立体视及研究背景,长期以来，立体视觉研究主要关注视差在深度知觉中的作用 近年来，开始关注观察单眼性区域（半遮挡区）在深度知觉中的重要作用。 Nakayama等人于1990年将Da Vinci 立体视作为一种立体加工机制提出来。,Da Vinci立体视的深度产生机制,随着侧向间隔的增大，进行单眼遮挡将需要更大的深度。点的遮挡深度比点的大,有效侧和无效侧,支持证据,Nakayama和Shimojo发现，放置在有效遮挡侧的一个条棒，随着它与双眼性表面的距离增加，条棒的感知深度也定量地增加。 对于条棒放置在无效侧的无效遮挡情形，单眼性区域并没有表现出定量的深度：无论条棒离双眼性表面

3、的距离如何变化，条棒始终位于双眼性表面相同的深度。 这与Nakayama和Shimojo关于生态学有效和无效遮挡的划分相一致,反对证据,Hakkinen和Nyman发现，在非常类似于Nakayama和Shimojo的“有效”和“无效”情况的构型之间，并未发现深度知觉方面的差异； Gillam, Cook和Blackburn采用垂线作为单眼性元素时，不管是位于有效还是无效侧，均能观察到定量的深度； 采用圆盘作为作为单眼性元素时，源自单眼性圆盘的深度是定性的：能知觉到一个深度方向（在前面或在后方），但不能知觉到正确的或精确的深度位置。,问题提出,相关实验数据在涉及单眼性元素的深度是否由遮挡几何学恢

4、复上存在分歧。 同样采用条棒刺激，Nakayama和Shimojo得出支持遮挡理论的结果和结论；而Gillam等得出相反的结果和结论。,本研究内容,将构造遮挡有效和无效Da Vinci刺激构型，并系统改变Da特征的宽度以及它与双眼性表面之间的间隙大小，并将刺激构型以两种方式呈现。 分析Da Vinci立体视的深度产生机制，以及影响因素。 *判断Da Vinci立体视深度产生机制，是起源于双重融合过程，还是起源于遮挡几何学，一个重要的指标是观察位于无效遮挡侧的单眼性物体的深度。,刺激构型说明,Da Vinci特征（以下简称Da特征） 双眼性特征 Da特征宽度h Da特征与双眼性特征之间的间隔g

5、单眼性区域总宽度H（H=g+h）,无效侧 有效侧,实验一 Da Vinci特征宽度h对立体深度的影响,g不变（2像素），Da特征宽度h以2像素为梯度变化 两种呈现方式： 单构型呈现 多构型系列呈现 任务：报告观察到的Da特征相对于双眼性特征的相对深度 ，并测试3名被试者所能融合产生立体视觉的最大融合宽度H,实验结果,单构型呈现： 有效遮挡构型，Da特征相对于双眼性特征处于更深的深度 无效遮挡构型，Da特征相对于双眼性特征处于更浅的深度 多构型系列呈现： 有效遮挡构型，双眼性特征处于同样的深度平面上，Da特征相对于双眼性特征处于更深的深度。由上往下，随着Da特征的宽度逐渐增大，Da特征逐渐阶梯状

6、往里凹，两特征之间的相对深度随着h增大而逐步增大 无效遮挡构型，双眼性特征处于同样的深度平面上，Da特征相对于双眼性特征处于更浅的深度。由上往下，随着Da的宽度逐渐增大，Da特征逐渐阶梯状往外凸，两特征之间的相对深度随着h增大而逐步增大。,实验结果(续),表1 被试者的融合极限宽度H,实验二 间隙gap对立体深度的影响,保持Da特的宽度h不变（2像素），g以2像素为变化梯度递增； 呈现方式： 单构型呈现 多构型系列呈现 任务：报告观察到的Da特征相对于双眼性特征的相对深度, 并测试3名被试者所能融合产生立体视觉的最大融合宽度H,实验结果,单构型呈现： 有效遮挡构型，Da特征相对于双眼性特征处于

7、更深的深度 无效遮挡构型，Da特征相对于双眼性特征处于更浅的深度 多构型系列呈现： 有效遮挡构型，双眼性特征处于同样的深度平面上，Da特征相对于双眼性特征处于更深的深度。由上往下，随着间隙逐渐增大，Da特征逐渐阶梯状往里凹，两特征之间的相对深度随着g增大而逐步增大； 无效遮挡构型，双眼性特征处于同样的深度平面上，Da特征相对于双眼性特征处于更浅的深度。由上往下，随着间隙逐渐增大，Da特征逐渐阶梯状往外凸，两特征之间的相对深度随着g增大而逐步增大。,实验结果（续）,表 2 被试最大可融合特征宽度,结果分析与讨论,对于Da Vinci立体视，不管采用单构型呈现还是多构型系列呈现方式，对于有效遮挡构

8、型，被试均观察到，Da特征相对于双眼性特征处于更深的深度；对于无效遮挡构型，被试均观察到，Da特征相对于双眼性特征处于更浅的深度。 这表明，Da Vinci 立体视构型没有有效和无效遮挡之分 对于Da Vinci立体视，Da特征与双眼性特征之间的相对深度会随着间隔g或者h增加而增大。,在实验三中，我们同时改变了特征的宽度h和间隔g，并对比了两种系列构型情况下观察到的相对深度的变化情况。 第1种系列构型：单眼性特征宽度h+间隙g的总宽度不变，减小h的同时增大g，或增大h的同时减小g，但是保证h和g的变化量互补，即h+g的总宽度恒定不变。 第2种系列构型：单眼性特征宽度h+间隙g的总宽度H 变化的

9、情况，h和g随机变化，但是保证总宽度H也发生变化。 呈现方式：多构型系列呈现 任务：报告观察到的Da特征相对于双眼性特征的相对深度，以及深度变化情况,实验三 间隙g与Da特征宽度的共同影响,实验三刺激图片,实验结果（第1种系列构型）,有效遮挡构型，观察到不同Da Vinci构型中的双眼性特征处于一个同样的深度平面上。由上往下，尽管间隙和Da特征宽度是变化的，Da特征仍然是处在同一个平面上的，即相对深度没有变化。 无效遮挡构型，观察到不同Da Vinci构型中的双眼性特征处于一个同样的深度平面上。与有效侧类似，由上往下，随着间隙和Da特征宽度h逐渐变化，Da特征是处于一个平面上的，即相对深度没有

10、发生变化。,实验结果（第2种系列构型）,有效遮挡构型，观察到不同Da Vinci构型中的双眼性特征处于一个同样的深度平面上。由上往下，间隙g和Da特征宽度发生变化时，Da特征并不是处在一个平面上，即相对深度发生了变化。 无效遮挡构型，观察到不同Da Vinci构型中的双眼性特征处于一个同样的深度平面上。与有效侧类似，由上往下，间隙g和Da特征宽度发生变化时，Da特征并不是处在一个平面上，即相对深度发生了变化。 返回,实验结果分析与讨论,对于Da Vinci立体视，在融合极限范围内Da特征与双眼性特征之间的相对深度会随着间隔g或者h增加而增大。 结合三个实验实验结果表明，特征宽度h和间隔g都是影

11、响深度的重要因素，但影响Da Vinci立体视的根本因素是H=h+g的综合变化。 对于Da Vinci立体视，不管采用单构型呈现还是多构型系列呈现方式，对于有效遮挡构型，被试均观察到，Da特征相对于双眼性特征处于更深的深度；对于无效遮挡构型，被试均观察到，Da特征相对于双眼性特征处于更浅的深度。,总结,本次课题的研究：影响Da Vinci立体视深度的因素为Da Vinci刺激构型中的间隙宽度g和Da Vinci特征宽度h，但归根结底，影响Da Vinci立体视深度的根本因素是H=h+g综合变化。 Nakayama等之所以得出不一致的结论，可能与他们采用的单眼性特征尺寸较小，因而整个构型可能存在阻止它出现在前面的透视信息有关。,