半遮擋立體視中的背景匹配加工機制.pdf

1、視覺系統(tǒng)的一個基本問題是，如何從兩個二維的視網(wǎng)膜圖像中重建三維空間表達?；菟雇ㄊ紫茸C明了要重構(gòu)必需要結(jié)合兩只眼的信息。深度信息的一個來源是視差，即兩眼中成對特征的相對位置差。由視差產(chǎn)生的深度知覺稱為惠斯通立體視，或傳統(tǒng)立體視。深度信息的另一個來源是僅呈現(xiàn)在一個視野中的特征，即單眼性特征。由它產(chǎn)生的深度知覺稱達芬奇立體視。這種立體視是來源于真實視覺場景中的遮擋關(guān)系，如，當(dāng)前后兩個物體位于同一視線上時，前物體會擋住后物體，在研究中常把它們稱

2、為半遮擋現(xiàn)象。對半遮擋的研究存在著這樣兩個方面的問題:其一，很難證明僅靠單眼區(qū)域本身可以產(chǎn)生立體感，因為所設(shè)計的刺激物沒有充分排除匹配線索的影響，如Nakayama、Shimojo的達芬奇立體圖以及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，達芬奇立體視和傳統(tǒng)立體視都不能對這兩種半遮擋現(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、　　 實際上，一個刺激物圖像包含圖形和背景兩個部分，而背景的加工在立體視的研究中很少被考慮過。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，背景并不會影響物體的深度。但是在達芬奇立體視中，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。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，這使人們直覺地認為，深度計算只涉及物體，而不涉及背景。此外，在研究達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知。顯然，有必要就背景對兩種半遮擋現(xiàn)象的影響進行深入的探究。
　　 本文采用了一種新的方法，即通過引入隨機點圖作為達芬奇立體刺激物的背景，來研究達芬奇立體視中的背景加工。 1965年Julzes通過計算機產(chǎn)生的隨機點圖證明了，在無法識別物體形狀的情況下，視覺系統(tǒng)也能探測視差而計算出深度。因此，利用隨機點圖的這一特性，可以用來探測達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程。
　　 本文討論背景加工在達芬奇立體視和幻影表面知覺中的作用，內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
　　 1.建立一種能考察達芬奇刺激中雙眼性物體與背景之間深度差異的新實驗?zāi)Ｊ健Ｒ源藢嶒災(zāi)Ｊ綖榛A(chǔ)開展背景對兩種半遮擋現(xiàn)象的影響進行深入的研究。
　　 2.以隨機點為背景研究達芬奇立體視，將這種有顯性背景的達芬奇立體視的深度，與均一背景下的深度相比較，并發(fā)現(xiàn)，當(dāng)達芬奇條的深度知覺穩(wěn)定時，

6、背景與成對矩形塊深度不一致。這表明，背景與成對矩形塊之間存在著視差，因此證明，達芬奇立體知覺形成的過程，包含了背景匹配的加工。
　　 3.利用上述研究結(jié)論，進一步對幻影表面知覺形成的機制進行研究。通過改變單眼區(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。實驗發(fā)現(xiàn)，幻影表面完全消失，這表明連續(xù)性是幻影表面知覺形成的必要條件。這一發(fā)現(xiàn)意味，在幻影表面知覺中，單眼區(qū)域被當(dāng)作背景的一部分來對