* Сибирский федеральный университет, г. Красноярск

** Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

 Е-mail: shoshinaii@mail.ru

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.

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

УДК 159.938.2: 612.843.721: 612.821.89

Поступила в редакцию 08.08.2011.

Литература

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 психофизика / 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.

Полный текст

* Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

** Военно-медицинская академия, Санкт-Петербург

*** Миддлсекский Университет, Лондон, Великобритания

 E-mail: yshelepin@yandex.ru

Развитие методов цифрового синтеза и обработки изображений позволило методами иконики целенаправленно создавать тестовые изображения, избирательно активирующие различные структуры зрительной системы. Методы обработки нейрофизиологических данных, как изображений активности целостного мозга, так называемые методы нейроиконики (neuroimaging) позволили выделять структуры головного мозга, активированные в результате этого избирательного воздействия. Цель данного исследования – пространственно-временная локализация (картирование) областей мозга, участвующих в принятии решения о форме текстур. Установлено, что время реакции испытуемого коррелирует со степенью упорядоченности текстур и с латентностью поздних компонентов вызванных потенциалов во фронтальной коре. Тем самым определено время принятия решений человеком в задаче распознавания заданного класса текстур. Картирование мозга методом функциональной магнитно-резонансной томографии показало, что активность мозга в процессе принятия решений при распознавании происходит во фронтальной коре головного мозга человека.

Ключевые слова: иконика, зрение, распознавание образов, принятие решений, нейроиконика (neuroimaging), картирование мозга.

Коды OCIS: 110.6955, 330.5000, 100.2960.

УДК 612.84, 612.821

Поступила в редакцию 2011.

Литература

1. Мирошников М.М., Нестерук В.Ф. Дальнейшее развитие методологических основ иконики // Труды ГОИ. 1987. Т. 64. В. 198. С. 5–11.
2. Philiastides M.G., Ratcliff R., Sajda P. Neural representation of task difficulty and decision making during perceptual categorization: a timing diagram // J Neurosci. 2006. № 26. V. 35. P. 8965–8975.
3. Heerkeren H.R., Marrett S., Bandettini P.A., Ungerleider L.G. A general mechanism for perceptual decision-making in the human brain // Nature. 2004. V. 431. № 7010. P. 859–862.
4. Красильников Н.Н. Теория передачи и восприятия изображений // М.: Радио и связь, 1986. 247 с.
5. Красильников Н.Н., Шелепин Ю.Е. Функциональная модель зрения // Оптический журнал. 1997. Т. 64. № 2. С. 72–82.
6. Красильников Н.Н., Шелепин Ю.Е., Красильникова О.И. Применение принципов оптимального наблю­дателя при моделировании зрительной системы человека // Оптический журнал. 1999. Т. 66. № 9. С. 17–24.
7. Kovacs I., Jules B. A closed curve is much more than an incomplete one: Effect of closure in figure-ground segmentation // Proc. of the National Academy of Sciences of the USA. 1993. V. 90. P. 7495–7497.
8. Field D.J., Hayes A., Hess R.F. Contour integration by the human visual system: evidence for a local’association field’ // Vision Research. 1993.V. 33. P. 173–193.
9. Филд Д. Согласованные фильтры, вейвлеты и статистика натуральных сцен // Оптический журнал. 1999. Т. 66. № 9. P. 25–36.
10. Field D.J., Hayes A. Contour integration and the lateral connections of V1 neurons. In: The Visual Neurosciences, L.M. Chalupa and J.S. Werner (Eds.), MIT Press. 2004.
11. Fokin V., Trufanov G., Sevostyanov A., Shelepin Y., Harauzov A., Pronin S. Occipital-parietal interaction in incomplete pattern discrimination // Perception. 2006. V. 25. P. 18–19.
12. Shelepin Y., Krasilnikov N., Trufanov E., Harauzov A., Pronin S., Fokin V. The Principle of Least Action and ­Visual Perception // Perception. 2006. V. 35. P. 125.
13. Фокин В.А., Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К., Севостьянов А.В., Труфанов Г.Е., Пронин С.В. Активация ­областей коры головного мозга человека, активируемых при восприятии упорядоченных и хаотичных ­изображений // Российский физиологический журнал. 2007. Т. 93. № 10. C. 1089–1100.
14. Хараузов А.К., Шелепин Ю.Е., Пронин С.В., Сельченкова Т.В., Носков Я.А. Электрофизиологическое ис­следование механизмов распознавания текстур // Российский физиологический журнал. 2007. Т. 93. № 1. С. 3–13.
15. Шелепин Ю.Е., Фокин В.А., Хараузов А.К., Пронин С.В., Чихман В.Н. Локализация центра принятия решений при восприятии формы зрительных стимулов // Доклады Академии наук. 2009. Т. 429. № 6. С. 835–837.
16. Bechara A., Damasio A.R. The somatic marker hypothesis: A neural theory of economic decision // Games Economic Behavior. 2005. V. 52. P. 336–372.
17. Bechtereva N.P., Shemyakina N.V., Starchenko M.G., Danko S.G., Medvedev S.V. Error detection mechanisms of the brain: background and prospects // Int. J. Psychophysiol. 2005. V. 58. № 2–3. P. 227–34.
18. Saaty T.L. The Analytic Hierarchy Process: Planning, Priority Setting, Resource Allocation. New York: McGraw-Hill. 1980.
19. Saaty T.L. Theory and Applications of the Analytic Network Process. Pittsburgh, Pennsylvania. 2005.
20. Кочетков В.В., Скотникова И.Г. Индивидуально-психологические проблемы принятия решений // М.: Наука, 1993. C. 144.
21. Шендяпин В.М., Барабанщиков В.А., Скотникова И.Г. Уверенности в решении: моделирование и экспериментальная проверка // Экспериментальная психология. 2010. Т. 3. № 1. С. 30–57.
22. Tversky A., Kahneman D. The Framing of Decisions and the Psychology of Choice // Science. 1981. V. 211. № 4481. P. 453–458.
23. Clark D. Framing effects exposed. New York: Pearson Education Limited. 2009.
24. Damasio A. Category-related recognition defects as a clue to the neural substrates of knowledge // Trends Neurosci. 1990. V. 13. № 3. P. 95–98.
25. Northoff G., Heinzel A., Bermpohl F., Niese R., Pfennig A., Pascual-Leone A., Schlaug G. Reciprocal modulation and attenuation in the prefrontal cortex: an fMRI study on emotional-cognitive interaction // Hum Brain Mapp. 2004. V. 21. P. 202–212.
26. Bernoulli D. Speciment theories novae de mensure sertis // Commentarii Aademiae Sientiarum Imperialis Petropolitananae. 1738. V. 5. P. 175–192.

Полный текст

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Е-mail: niv@pavlov.infran.ru

Проведены психофизические исследования зрительного восприятия неполных контурных изображений. Изображения синтезировали с помощью вейвлетов. В качестве вейвлетов использовали DoG-функцию (Difference of Gaussians) и ориентированные вейвлеты, спектр которых ограничен как по частотному диапазону, так и по диапазону ориентаций. Варьировали размер изображений, число и угловой размер вейвлетов. Установлена зависимость между характеристиками вейвлетов и порогами распознавания неполных изображений.

Ключевые слова: неполные изображения, инвариантное зрительное восприятие.

Коды OCIS: 110.7410.

УДК 57.081.23

Поступила в редакцию 04.08.2011.

Литература

1. Ghosh A., Petkov N. Robustness of shape descriptors to incomplete contour representations // IEEE Transactions on pattern analysis and machine intelligence. 2005. V. 27. № 11. P. 1793–1804.
2. Mehanian С., Rak S. Bidirectional log-polar mapping for invariant object recognition // Proc. SPIE. 1991. № 1471. Р. 200.
3. Weiman C.F.R. Log-polar vision for mobile robot navigation // Electronic Imaging. 1990. P. 382–385.
4. Zokai S., Wolberg G. Image registration using log-polar mappings for recovery of large-scale similarity and projective transformations // IEEE Transactions on Image Processing. 2005. V. 14. № 10. P. 1422–1434.
5. Красильников Н.Н., Шелепин Ю.Е. Функциональная модель зрения // Оптический журнал. 1997. Т. 64. № 2. С. 72–82.
6. Александров В.В., Горский Н.Д. Представление и обработка изображений. Рекурсивный подход. Л.: Наука, 1985. 190 c.
7. Шелепин Ю.Е., Бондарко В.М., Данилова М.В. Конструкция фовеолы и модель пирамидальной организации зрительной системы // Сенсорные системы. 1995. Т. 9. № 1. С. 87–97.
8. Burt P., Adelson E. The Laplacian Pyramid as a Compact Image Code // IEEE Transactions on communications. 1983. V. Com-31. № 4. P. 532–540.
9. Cantoni V., Petrosino A. Neural Recognition in a Pyramidal Structure // IEEE Transactions on neural networks. 2002. V. 13. № 2. P. 472–480.
10. Shelepin Y., Vahromeeva O., Harauzov A., Pronin S., Foreman N., Chihman V. Recognition of incomplete contour and half-tone figures // Perception. 2004. V. 33. Supplement. P. 85.
11. Chikhman V., Shelepin Y., Foreman N., Merkuljev A., Pronin S. Incomplete figure perception and invisible masking // Perception. 2006. V. 35. № 11. P. 1441–1457.
12. Шелепин Ю.Е., Чихман В.Н., Фореман Н. Анализ исследований восприятия фрагментированных изображений: целостное восприятие и восприятие по локальным признакам // Российский физиологический журнал. 2008. Т. 94. № 7. С. 758–776.
13. Шелепин Ю.Е., Чихман В.Н., Вахрамеева О.А., Пронин С.В., Фореман Н., Пэсмор П. Инвариантность зрительного восприятия // Экспериментальная психология. 2008. № 1. C. 7–33.
14. Gollin E. Developmental studies of visual recognition of incomplete objects // Perceptual and Motor Skills. 1960. № 11. P. 289–298.
15. Вахрамеева О.А., Шелепин Ю.Е., Мезенцев А.Ю., Пронин С.В. Изучение восприятия неполных контурных изображений различного размера // Российский физиологический журнал. 2008. Т. 94. № 10. C. 1158–1170.
16. 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.
17. Шелепин Ю.Е. Фильтрационные свойства рецептивных полей нейронов зрительной коры // Докл. АН СССР. 1981. Т. 261. № 6. С. 1506–1509.
18. Шелепин Ю.Е. Пространственно-частотные характеристики рецептивных полей нейронов латеральной супрасильвиевой области // Нейрофизиология. 1982. Т. 14. № 6. С. 608–614.
19. Ginsburg A. Spatial filtering and visual form perception // In Handbook of Perception and Human Performance  /Ed. K. Boff. New York: John Wiley and Sons. 1986. V. 34. P. 1–41.
20. Шелепин Ю.Е., Колесникова Л.Н., Левкович Ю.И. Визоконтрастометрия. Измерение пространственных передаточных функций зрительной системы. Л.: Наука, 1985. 105 с.
21. Алексеенко С.В., Топорова С.Н., Макаров Ф.Н. Микротопография корковых полей 17 и 18 // Сенсорные ­системы. 1999. Т. 13. № 4. C. 278–283.
22. Gilbert C.D. Microcircuitry of the visual cortex // Ann. Rev. Neurosci. 1983. V. 6. P. 217–247.

Полный текст

* НПК “Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова”, Санкт-Петербург

** Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

 E-mail: editor@soi.spb.ru

Показаны современные трудности традиционной интерпретации психофизических опытов по определению энергетического порога восприятия света. Рассмотрены модели функционирования сетчатки в пороговом режиме, дающие новую интерпретацию этих опытов и учитывающие достижения физиологических исследований порогового зрения.

Ключевые слова: зрение, порог восприятия света, психофизический метод, сетчатка.

Коды OCIS: 330.4270.

УДК 612.843

Поступила в редакцию 06.07.2011.

Литература

1. Вавилов С.И. Микроструктура света. М.: Изд. АН СССР, 1950. 198 с.
2. Field G.D., Sampath A.P., Rieke F. Retinal Processing Near Absolute Threshold: From Behavior to Mechanism // Annu. Rev. Physiol. 2005. V 67. P. 491–514.
3. Sampath A.P., Fain G.L Setting the absolute threshold of vision // F1000 Biol. Rep. 2009. V. 1. P. 66. (http://f1000.com/reports/biology)
4. Hecht S., Shlaer S., Pirenne M.H. Energy, quanta, and vision // J. Gen. Physiol. V. 25. 1942. P. 819–840.
5. Barlow H.B. Retinal Noise and Absolute Threshold // JOSA. 1956. V. 46. № 8. P. 634–639.
6. Bialek W. Biophysics: Searching for Principles // http://www.princeton.edu/~wbialek/PHY562.html.
7. Boettner E.A., Wolter J.R. Transmission of the ocularmedia // Invest Ophthalmol. 1962. V. 1. P. 776–778.
8. Van de Kraats J., Van Norren D. Optical density of the aging human ocular media in the visible and the UV // JOSA A. 2007. V. 24. P. 1842–1857.
9. Baylor D.A., Nunn B.J., Schnapf J.L. The Photocurrent, Noise and Spectral Sensitivity of Rods of the Monkey Macaca Fascicularis // J. Physiol. 1984. V. 357. P. 575–607.
10. Field G.D., Rieke F. Mechanisms Regulating Variability of the Single Photon Responses of Mammalian Rod Photoreceptors // Neuron. 2002. V. 35. P. 733–747.
11. Field G.D., Rieke F. Nonlinear Signal Transfer from Mouse Rods to Bipolar Cells and Implications for Visual Sensitivity // Neuron. 2002. V. 34. P. 773–785.
12. Van Rossum M.C., Smith R.G. Noise removal at the rod synapse of mammalian retina // Vis Neurosci. 1998. V. 15. P. 809–21.
13. Felice A. Dunn, Thuy Doan, Alapakkam P. Sampath, Fred Rieke. Controlling the Gain of Rod-Mediated Signals in theMammalian Retina // The Journal of Neuroscience. 2006. 26(15). P. 3959 –3970.
14. Вавилов С.И. Визуальное наблюдение световых флуктуаций // Изв. АН СССР (физ. сер.). 1936. № 1/2. С. 176–184.
15. Van der Velden H.A. The Number of Quanta Necessary for the Perception of Light of the Human Eye // Ophthalmologica. 1946. V. 111. № 6. P. 321–331.
16. Brindley G.S. The Order of Coincidence Required for Visual Threshold // Proc. Phys. Soc. B. 1954. V. 67. P. 673–676.
17. Hornstein E.P., Verweij J., Li P.H., Schnapf J.L. Gap-Junctional Coupling and Absolute Sensitivity of Pho­toreceptors in Macaque Retina // J. Neurosci. 2005. V. 25(48). P. 11201–11209.
18. Scimemi A., Fine A., Kullmann D.M., Rusakov D.A. NR2B-Containing Receptors Mediate Cross Talk among Hippocampal Synapses // J. Neurosci. 2004. V. 24(20). P. 4767–4777.

Полный текст

© 2011 г.    Е. С. Михайлова, доктор биол. наук; М. А. Куликов, канд. биол. наук; А. В. Славуцкая, канд. биол. наук; И. А. Шевелев,  академик РАН

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва

E-mail: esmikhailova@mail.ru

Исследование кодирования базовых признаков изображения в зрительной коре человека методом движущихся диполей впервые показало, что в интервале 50–300 мс после стимула эквивалентные токовые диполи волн вызванного потенциала смещаются преимущественно по дугообразным траекториям длительностью около 27 мс. На 110–120 мс от начала стимула происходит резкое смещение диполя из латерального положения в медиальное. В латеральной и медиальной областях зрительной коры обнаружены две зоны предпочтительной локализации диполей, координаты которых совпадают с началом и окончанием траекторий, а размер меняется в зависимости от фазы потенциала. Полученные данные важны для оценки динамики и кинетики обработки признаков изображения в зрительной коре мозга человека.

Ключевые слова: зрительный вызванный потенциал, эквивалентный токовый диполь, динамическое картирование мозга, затылочная кора мозга.

Коды OCIS: 330. 0330.

УДК 612.821.6 + 612.822.3 + 612.014.423 + 843.7

Поступила в редакцию 01.02.2011.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ливанов М.Н., Ананьев В.М. Электроэнцефалоскопия / М.: Медгиз, 1960. 108 с.
2. He B., Musha T., Okamoto Y., Homma S. Electric dipole tracing in the human brain by means of the boundary element method and its accuracy // IEEE Trans. Biomed. Eng. 1987. V. 34. № 6. P. 406–414.
3. Musha T., Homma S. Do optimal dipoles obtained by the dipole tracing method always suggest true source locations? // Brain Topography. 1990. V. 3. № 1. P. 143–150.
4. Scherg M. Fundamental of dipole source analysis // Auditory evoked magnetic fields and electric potentials / Eds by Grandori F., Hoke M., Romani G.L. Karger, 1990. P. 40–69.
5. Михайлова Е.С., Славуцкая А.В., Конышев В.А., Пирогов Ю.А., Анисимов Н.В., Шевелев И.А. Локализация диполей волны Р1 зрительного вызванного потенциала мозга человека // Докл. РАН. 2006. Т. 409. № 5. С. 1–5.
6. Di Russo F., Martínez A., Sereno M.I., Pitzalis S., Hillyard S. Cortical sources of the early components of the visual evoked potential // Human Brain Mapping. 2002. V. 15. № 2. P. 95–111.
7. Stok C.J., Spekreijse H.J., Peters M.J., Boom H.B., Lopes da Silva F.H. A comparative EEG/MEG equivalent dipole study of the pattern onset visual response // EEG Clin. Neurophysiol. 1990. V. 41S. P. 34–50.
8. Whittingstall K., Stroink G., Schmidt M. Evaluating the spatial relationship of event-related potential and functional MRI sources in the primary visual cortex // Hum. Brain Mapp. 2007. V. 28. № 2. P. 134–142.
9. Aine C.J., Supek S., George J.S. Temporal dynamics of visual-evoked neuromagnetic sources: effects of stimulus parameters and selective attention // Int. J. Neurosci. 1995. V. 80. № 1–4. P. 79–104.
10. Vogel E.K., Luck S.J. The visual N1 component as an index of a discrimination process // Psychophysiology. 2000. V. 37. P. 190–203.
11. Барк Е.Д., Шевелев И.А., Куликов М.А., Каменкович В.М., Показаньева Л.Н. Траектории смещения по мозгу человека дипольного источника фоновой альфа-активности // Журн. высш. нерв. деят. им. И.П. Павлова. 2005. Т. 55. В. 3. С. 336–346.
12. Angelucci A., Bressloff P.C. Contribution of feedforward, lateral and feedback connections to the classical receptive field center and extra-classical receptive field surround of primate V1 neurons // Prog. Brain Res. 2006. V. 154. P. 93–120.

Полный текст

 Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, Санкт-Петербург

Е-mail: nnk_k23@aanet.ru

Рассмотрена проблема определения координаты глубины расположения объектов в трехмерной сцене по ее двумерному изображению путем использования дополнительной априорной информации, как правило, имеющейся у зрителя.

Ключевые слова: 2D-изображения, 3D-сканирование, координата глубины.

Коды OCIS:100.6890, 3000.30200.

УДК 612

Поступила в редакцию 23.03.2011.

Литература

1. Марр Д. Зрение (Информационный подход к изучению представления и обработки зрительных образов). М.: Радио и связь, 1987. 400 с.
2. Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. М.: Мир, 1976. 511 с.
3. Красильников Н.Н., Красильникова О.И. Получение трехмерного изображения объекта путем измерения интенсивности диффузного отражения света различными точками его поверхности // Оптический журнал. 2010. Т. 77. № 6. С. 19–24.

Полный текст

Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова, Санкт-Петербург

E-mail: vladko-37@peterlink.ru

Представлены экспериментальные исследования динамики цветных последовательных образов и основных зрительных функций после дезадаптирующих световых воздействий на зрительную систему человека. Выполнены пять серий с монохроматическими (лазерными) излучениями при разных режимах в мезопических и фотопических условиях, а также одна серия с воздействием на поле зрения полихроматического излучения широкого спектра в скотопических условиях. Общей закономерностью во всех сериях оказалось появление цветных последовательных образов, хотя их динамика зависела от фона адаптации и режима воздействия.

Ключевые слова: лазерное излучение, полихроматическое световое излучение, дезадаптация, цветные зрительные последовательные образы, зрительные функции, реадаптация.

Коды OCIS: 330.1720, 330.5380, 330.5510, 140.3460.

УДК 612.843 + 535.665

Поступила в редакцию 11.03.2011.

Литература

1. Гете И.В. К учению о цвете (Хроматика) // Избранные сочинения по естествознанию. Л.: Изд-во АН СССР, 1957. С. 259–342.
2. Загорулько Л.Т. О течении зрительных последовательных образов Геринга и Пуркинье при изменении функционального состояния нервной системы //Физиологический журнал СССР. 1949. Т. 35. № 1. С. 16–26.
3. Бутман А.Б., Журавлев В.А. Характеристика некоторых гигиенических факторов при работе с оптическими квантовыми генераторами в лабораторных условиях // Военно-мед. журнал. 1968. № 5. С. 47–51.
4. Росляков В.А. О некоторых деформациях зрительного восприятия как следствии воздействия экстремальными световыми стимулами // Тезисы докл. на II симпозиуме “Функционирование анализаторов при действии на организм экстремальных раздражителей”. Л.: ВМА, 1978. С. 92.
5. Колбанов В.В., Поршнева Е.В. Изменение остроты зрения при действии на глаз мелькающего света // Тезисы докл. симпозиума “Офтальмоэргономика операторской деятельности”. Л.: ВМА, 1979. С. 14.
6. Allen M.J. Treatment of binocular vision problems with light flashing at 9 Hertz // An International symposium “The perception and application of flashing lights”. London: A. Hilger Ltd., 1971. P. 369–373.

Полный текст

* Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва

** Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”, Москва

 E-mail: bondar@ihna.ru

Оптическое картирование по внутреннему сигналу является уникальным методом изучения мозга, позволяющим с высоким пространственным разрешением исследовать функциональную анатомию коры головного мозга. Современные модификации этого метода позволяют сократить время получения отдельных функциональных карт, что открывает новые перспективы использования данного подхода в нейрофизиологических экспериментах. Показана принципиальная возможность использования оптического картирования по внутреннему сигналу для объективного тестирования зрительной функции: при изменении контраста зрительного стимула наблюдались изменения как в амплитуде метаболического отклика в коре, так и в структуре функциональных карт.

Ключевые слова: оптическое картирование коры головного мозга, внутренний сигнал, функциональные карты мозга, ориентационные колонки, ретинотопия, контрастная чувствительность зрительной системы.

Коды OCIS: 330.1800, 330.7310.

УДК 57.084.1

Поступила в редакцию 01.02.2011.

ЛИТЕРАТУРА

1. Shevelev I.A., Lazareva N.A. Characteristics of the responses of visual cortex neurons with sensitivity to bars or cross-shaped figures in cats // Neurosci Behav Physiol. 2007. V. 37. № 4. P. 311–319.
2. Grinvald A. Imaging input and output dynamics of neocortical networks in vivo: exciting times ahead // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. V. 102. № 40. P. 14125–14126.
3. Kalatsky V.A., Stryker M.P. New paradigm for optical imaging: temporally encoded maps of intrinsic signal // Neuron. 2003. V. 38. № 4. P. 529–545.
4. Grinvald A., Frostig R.D., Lieke E., Hildesheim R. Optical imaging of neuronal activity // Physiol. Rev. 1988. V. 68. № 4. P. 1285–1366.
5. Mayhew J.E., Askew S., Zheng Y., Porrill J., Westby G.W., Redgrave P., Rector D.M., Harper R.M. Cerebral vasomotion: a 0,1-Hz oscillation in reflected light imaging of neural activity // Neuroimage. 1996. V. 4. № 3 Pt 1. P. 183–193.
6. Vanni M.P., Provost J., Casanova C., Lesage F. Bimodal modulation and continuous stimulation in optical imaging to map direction selectivity // Neuroimage. 2010. V. 49. № 2. P. 1416–1431.

Полный текст

Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону

Е-mail: babenko@sfedu.ru

Работа посвящена исследованию параметров пространственной настройки зрительных механизмов, чувствительных к модуляции контраста. Определялись полосы настройки на пространственную частоту, фазу и ориентацию огибающей. Для решения данной задачи использовалась парадигма маскировки. Обнаружено, что по всем указанным параметрам имеет место полосовая настройка. Ширина полос пропускания в задаче обнаружения модуляции контраста оказалась несколько шире, чем для механизмов, чувствительных к модуляциям яркости.

Ключевые слова: модуляция контраста, порог, пространственная частота, фаза, ориентация, настройка, полоса.

Коды OCIS: 330.5510.

УДК 159.938 + 612.84

Поступила в редакцию 09.02.2011.

ЛИТЕРАТУРА

1. Van Nes F.L., Bouman M.A. Spatial modulation transfer in the human eye // J. Opt. Soc. Amer. 1967. V. 57. P. 401–406.
2. Blakemore C., Campbell F.W. On the existence of neurons in the human visual system selectively sensitive to the orientation and size of retinal images // J. Physiol. 1969. V. 203. P. 237–269.
3. Mostafavi H., Sakrison D.J. Structure and properties of a single channel in the human visual system // Vision Res. 1976. V. 16. P. 957–968.
4. Legge G.E., Foley J.M. Contrast masking in human vision // J. Opt. Soc. Amer. 1980. V. 70. № 12. P. 1458–1471.
5. Burr D.C. Sensitivity of spatial phase // Vision Res. 1980. V. 20. P. 391–396.
6. Sachs M.B., Nachmias J., Robson J.G. Spatial-frequency channels in human vision // J. Opt. Soc. Amer. 1971. V. 61. P. 1176–1186.
7. Глезер В.Д. Зрение и мышление. Л.: Наука, 1985. 246 с.
8. De Valois R.L., Albrecht D.G., Thorell L.G. Spatial frequency selectivity of cells in macaque visual cortex // Vision Res. 1982. V. 22. P. 545–549.
9. Blake R., Holopigian K. Orientation selectivity in cats and humans assessed by masking // Vision Res. 1985. V. 25. P. 1459–1467.
10. Ellemberg D., Allen H.A., Hess R.F. Second-order spatial frequency and orientation channels in human vision // Vision Res. 2006. V. 46. № 17. P. 2798–2803.
11. Landy M.S., Henry C.A. Critical-band masking estimation of 2nd-order filter properties // Perception. 2007. V. 36. Suppl. P. 61.
12. Sutter A., Beck J., Graham N. Contrast and spatial variables in texture segregation: testing a simple spatial-frequency channels model // Percept. Psychophys. 1989. V. 46. № 4. P. 312–332.
13. Arsenault A.S., Wilkinson F., Kingdom F.A. Modulation frequency and orientation tuning of second-order texture mechanisms // J. Opt. Soc. Am. A Opt. Image Sci. Vis. 1999. V. 16. № 3. P. 427–435.
14. Бабенко В.В., Кульба С.Н. Модель механизма зрительной сегментации // Сенсорные системы. 2002. Т. 16. № 3. С. 179–189.

Полный текст

© 2011 г.    В. В. Александров*, доктор техн. наук; В. В. Александрова**, канд. пед. наук; А. А. Зайцева*, канд. техн. наук

* Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН, Санкт-Петербург

** Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург

Е-mail: alexandr@iias.spb.su

В статье сопоставляются внешние реальные образы (изображения, видео) с внутренним миром их семантического представления. Предложен алгоритм семантического узнавания и распознавания зрительных образов. Приведено определение понятия “интеллектуальной оптики”.

Ключевые слова: зрительный образ, семантический поиск, проблема Кука, узнавание, распознавание, интеллектуальная оптика.

Коды OCIS: 100.5010, 330.5020.

УДК 004.932

Поступила в редакцию 09.03.2011.

Литература

1. Alexandrov V.V., Gorsky N.D. From Humans to Computers: Cognition through Visual Perception // Singapore, New Jersey, London, Hong Kong: Welt Scientific, 1991. 203 p.
2. Александров В.В. Глаз и визуальное восприятие // Оптический журнал. 1999. Т. 66. № 9. С. 54–63.
3. Александров В.В., Полонников Р.И., Трофимов Е.И. Оптоэлектронные устройства и перспективы их использования в РЭА // Труды конф. по электронной технике / ЦНИИ ”Электроника”, 1971. В. 5(31).
4. Аксенов А.Ю., Зайцева А.А., Кулешов С.В. Критерий -идентифицируемости в обработке аудио- и видеоданных // Труды VIII Всерос. научно-практич. конфер. “Современные информационные технологии в науке, образовании и практике”. Оренбург. 2009. С. 348–350.
5. Лейбниц Г.В. О свободе // Сочинения в четырех томах. Т. 1. М.: 1982. С. 312–317.
6. Мак-Каллок У.С., Питтс В. Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности // В сб.: “Автоматы” под ред. К.Э. Шеннона и Дж. Маккарти. М.: Изд-во иностр. лит., 1956. С. 363–384.
7. Джадан Игорь. Арифметика нанотехнологической революции // “Агенство политических новостей”. Лицензия минпечати. Эл. № 77-2792. <http://www.apn.ru/publication/article21126.htm>
8. Hofstadter D.A. Godel, Esher, Bach: An eternally golden braid. N. Y.: Harvester Press, 1979. 843 p.
9. Николаенко Н.Н., Черниговская Т.В. Опознание сложных цветовых образов и функциональная асимметрия мозга // Вопросы психологии. 1989. № 1. С. 107–112.
10. Александров В.В., Кулешов С.В., Цветков О.В. Цифровая технология инфокоммуникации. Передача, хранение и семантический анализ текста, звука, видео. СПб.: Наука, 2008. 244 с.

Полный текст