半遮擋立體視中的背景匹配加工機(jī)制.pdf

1、視覺(jué)系統(tǒng)的一個(gè)基本問(wèn)題是，如何從兩個(gè)二維的視網(wǎng)膜圖像中重建三維空間表達(dá)?；菟雇ㄊ紫茸C明了要重構(gòu)必需要結(jié)合兩只眼的信息。深度信息的一個(gè)來(lái)源是視差，即兩眼中成對(duì)特征的相對(duì)位置差。由視差產(chǎn)生的深度知覺(jué)稱(chēng)為惠斯通立體視，或傳統(tǒng)立體視。深度信息的另一個(gè)來(lái)源是僅呈現(xiàn)在一個(gè)視野中的特征，即單眼性特征。由它產(chǎn)生的深度知覺(jué)稱(chēng)達(dá)芬奇立體視。這種立體視是來(lái)源于真實(shí)視覺(jué)場(chǎng)景中的遮擋關(guān)系，如，當(dāng)前后兩個(gè)物體位于同一視線上時(shí)，前物體會(huì)擋住后物體，在研究中常把它們稱(chēng)

2、為半遮擋現(xiàn)象。對(duì)半遮擋的研究存在著這樣兩個(gè)方面的問(wèn)題:其一，很難證明僅靠單眼區(qū)域本身可以產(chǎn)生立體感，因?yàn)樗O(shè)計(jì)的刺激物沒(méi)有充分排除匹配線索的影響，如Nakayama、Shimojo的達(dá)芬奇立體圖以及Gillam的幻影立體圖，就是如此。其二，這兩種刺激物雖然存在匹配線索，但是它的深度特性與傳統(tǒng)立體視的預(yù)期不盡一致。因此，達(dá)芬奇立體視和傳統(tǒng)立體視都不能對(duì)這兩種半遮擋現(xiàn)象做出滿意的解釋。這提示，可能有其他的因素參與了半遮擋現(xiàn)象的加工。

3、　　 實(shí)際上，一個(gè)刺激物圖像包含圖形和背景兩個(gè)部分，而背景的加工在立體視的研究中很少被考慮過(guò)。在傳統(tǒng)立體視中，物體都是雙眼性的，因此其深度都可由視差唯一決定，背景并不會(huì)影響物體的深度。但是在達(dá)芬奇立體視中，單眼性物體的深度是否受背景加工的影響則不清楚，也從未被探討過(guò)。原因可能在于，刺激物中物體和背景在通常情況下總是明顯分離的，這使人們直覺(jué)地認(rèn)為，深度計(jì)算只涉及物體，而不涉及背景。此外，在研究達(dá)芬奇立體的刺激物中，其背景部分的亮度總是均

4、一的，所以背景的深度往往不可覺(jué)知。顯然，有必要就背景對(duì)兩種半遮擋現(xiàn)象的影響進(jìn)行深入的探究。
　　 本文采用了一種新的方法，即通過(guò)引入隨機(jī)點(diǎn)圖作為達(dá)芬奇立體刺激物的背景，來(lái)研究達(dá)芬奇立體視中的背景加工。 1965年Julzes通過(guò)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)點(diǎn)圖證明了，在無(wú)法識(shí)別物體形狀的情況下，視覺(jué)系統(tǒng)也能探測(cè)視差而計(jì)算出深度。因此，利用隨機(jī)點(diǎn)圖的這一特性，可以用來(lái)探測(cè)達(dá)芬奇立體視的形成與背景匹配加工之間的關(guān)系，它的引入，既可以使其背景深度

5、顯性化，卻又不改變刺激物的加工過(guò)程。
　　 本文討論背景加工在達(dá)芬奇立體視和幻影表面知覺(jué)中的作用，內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　 1.建立一種能考察達(dá)芬奇刺激中雙眼性物體與背景之間深度差異的新實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。以此?shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綖榛A(chǔ)開(kāi)展背景對(duì)兩種半遮擋現(xiàn)象的影響進(jìn)行深入的研究。
　　 2.以隨機(jī)點(diǎn)為背景研究達(dá)芬奇立體視，將這種有顯性背景的達(dá)芬奇立體視的深度，與均一背景下的深度相比較，并發(fā)現(xiàn)，當(dāng)達(dá)芬奇條的深度知覺(jué)穩(wěn)定時(shí)，

6、背景與成對(duì)矩形塊深度不一致。這表明，背景與成對(duì)矩形塊之間存在著視差，因此證明，達(dá)芬奇立體知覺(jué)形成的過(guò)程，包含了背景匹配的加工。
　　 3.利用上述研究結(jié)論，進(jìn)一步對(duì)幻影表面知覺(jué)形成的機(jī)制進(jìn)行研究。通過(guò)改變單眼區(qū)域的顏色，破壞單眼區(qū)域和雙眼區(qū)域的表面性質(zhì)的連續(xù)性，考察幻影表面的形成與連續(xù)性的相關(guān)性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，幻影表面完全消失，這表明連續(xù)性是幻影表面知覺(jué)形成的必要條件。這一發(fā)現(xiàn)意味，在幻影表面知覺(jué)中，單眼區(qū)域被當(dāng)作背景的一部分來(lái)對(duì)