Name: Pomiar czułości na zmianę punktu widzenia z sygnałami stereoskopowymi i bez nich (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-12-04T18:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 4 s
Description: Poznaj metodę pomiaru czułości na zmianę punktu widzenia z wykorzystaniem stereoskopu lustrzanego. Technika pozwala badać wpływ sygnałów stereoskopowych na rozpoznawanie obiektów obróconych w głębi.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

To badanie było wspierane przez Australijską Radę ds. Badań. Grant ARC # DP110101511 przyznany JB; National Sciences and Engineering Research Council, NSERC of Canada Grant # RGPIN121713-11 przyznany FK ; Grant ARC # DP130102580 i DP110104553 dla DRB.

1. Wstępna selekcja
<ol>
	<li>Przed badaniem należy uzyskać pisemną i świadomą zgodę od każdego uczestnika.</li>
	<li>Zapytaj badanego, czy ma normalną lub skorygowaną do normalnej ostrość ostrości (np. okulary).</li>
	<li>Sprawdź ostrość stereo uczestnika za pomocą prostego ręcznego testu stereo</li>.
</ol>
2. Osiąganie fuzji obuocznej w stereoskopie
<ol>
	<li>Posadź uczestnika przy biurku przed lustrem stereoskopowym i dostosuj wysokość krzesła dla wygody.</li>
	<li>Wyłącz światła, aby mogły przyciemnić się na co najmniej 3 minuty. System wizyjny sprawdza się najlepiej, gdy jest dostosowany do panujących warunków oświetleniowych.</li>
	<li>Poproś uczestnika, aby spojrzał przez stereoskop. Zobaczą krzyżyk wyświetlany na monitorze dla każdego oka. Muszą dostosować poziome położenie krzyżyków mocujących do momentu, gdy zobaczą tylko jeden krzyż w środku swojego pola widzenia. Jeśli widzą dwa krzyże, oznacza to, że ta separacja jest nieprawidłowa i konieczna jest regulacja pozioma. Cele są wyśrodkowane na krzyżach, gdy są wyświetlane, a ta procedura zapewnia fuzję w odpowiedniej odległości.</li>
	<li>Uczestnik jest teraz gotowy do rozpoczęcia eksperymentu.</li>
</ol>
3. Instrukcje dla obserwatora
<ol>
	<li>"W każdej próbie zobaczysz dwie krzywe, które mają rotację w głąb (RID). Musisz zdecydować, która z dwóch krzywych ma większy RID, innymi słowy, która jest bardziej obrócona od Twojego widoku. Naciśnij lewy przycisk myszy, jeśli pierwszy bodziec ma większy RID. Naciśnij prawy przycisk myszy, jeśli druga krzywa ma więcej RID."</li>
	<li>"Jest to zadanie wymuszonego wyboru, w którym następne badanie nie rozpoczyna się, dopóki nie zostanie udzielona odpowiedź na poprzednie badanie".</li>
	<li>"Jeśli nie masz pewności, który bodziec ma więcej RID, zgadnij".</li>
</ol>
4. Pomiar wrażliwości na zmianę punktu widzenia/RID w konturach
<ol>
	<li>Aby ocenić rolę wskazówek stereoskopowych w ocenach RID, wydajność uczestnika jest mierzona oddzielnie w warunkach, w których prezentowane są stereoskopowe wskazówki do RID (warunki stereoskopowe) i tam, gdzie nie są one prezentowane (warunki niestereoskopowe). Aby przedstawić wskazówki stereoskopowe, komputer wyświetla inny kąt krzywej RID dla każdego oka obserwatora, poprzez stereoskop. Aby przedstawić krzywe bez wskazówek stereo, komputer przedstawia tę samą krzywą RID dla obu oczu (patrz rysunek 2 dla przykładu). Poniższe kroki metodologiczne są następnie powtarzane dla obu warunków.</li>
	<li>Rozpocznij procedurę składającą się ze 140 prób dla uczestnika. Uwaga: Metoda stałych bodźców (MOCS13) służy do zapewnienia równej liczby prób dla każdej wartości RID zastosowanej krzywej testowej. Identyfikatory RID mogą być większe niż, mniejsze lub równe 45°, przy czym konkretna wartość jest losowo wybierana z zestawu dla każdej próby. RID krzywej odniesienia jest utrzymywany na stałym poziomie 45° RID. Kolejność prezentacji bodźców referencyjnych i testowych jest losowo dobierana w każdym badaniu.</li>
	<li>Zezwól programowi na rejestrowanie, jak często uczestnik wybiera test jako znajdujący się pod większym kątem RID.</li>
	<li>Daj uczestnikom przerwę po każdym bloku prób. W tym przykładzie 140 prób składa się z 20 powtórzeń dla każdego z 7 różnych kątów RID dla krzywej testowej: 3 kąty mniejsze niż 45°, 3 kąty większe niż 45° i 1 RID dokładnie pod kątem 45° - tak samo jak krzywa odniesienia.</li>
	<li>Na koniec każdego przebiegu komputer wykreśla dane opisujące proporcję przypadków, w których uczestnik wybrał bodziec testowy jako znajdujący się pod kątem RID większym niż 45°, w funkcji przedstawionego kąta RID (patrz przykładowe punkty danych na rysunku 4).</li>
	<li>Pozwól oprogramowaniu dopasować dane do skumulowanej funkcji Gaussa, aby określić precyzję, z jaką jest w stanie dokonać dyskryminacji RID. Precyzja ta jest określona przez parametr dopasowanej funkcji, który określa nachylenie (patrz przykładowe linie ciągłe na rysunku 4).</li>
	<li>Uzyskaj nachylenie z każdej działki. Oszacowania nachylenia dla warunków stereo i niestereo mogą być następnie porównane statystycznie w celu określenia, czy sygnały stereoskopowe przyczyniły się do zdolności obserwatora do wykrycia zmiany RID.</li>
</ol>

<ol><li>Bennett, D. J., Vuong, Q. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+stereo+advantage+in+generalizing+over+changes+in+viewpoint+on+object+recognition+tasks%5BTitle%5D)+AND+%22Percep.+Psychophys%22%5BJournal%5D)">A stereo advantage in generalizing over changes in viewpoint on object recognition tasks.</a> Percep. Psychophys. 68, 1082-1093 (2006).</li>
<li>Bulthoff, H. H., Edelman, S. Y., Tarr, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+are+three-dimensional+objects+represented+in+the+brain%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb.+Cortex%22%5BJournal%5D)">How are three-dimensional objects represented in the brain?</a> Cereb. Cortex. 5, 247-260 (1995).</li>
<li>Burke, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combining+disparate+views+of+objects%3A+Viewpoint+costs+are+reduced+by+stereopsis%5BTitle%5D)+AND+%22Vis.+Cogn%22%5BJournal%5D)">Combining disparate views of objects: Viewpoint costs are reduced by stereopsis.</a> Vis. Cogn. 12, 705-719 (2005).</li>
<li>Burke, D., Taubert, J., Higman, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Are+face+representations+viewpoint+dependent%3F+A+stereo+advantage+for+generalising+across+different+views+of+faces%5BTitle%5D)+AND+%22Vis.+Res%22%5BJournal%5D)">Are face representations viewpoint dependent? A stereo advantage for generalising across different views of faces.</a> Vis. Res. 47, 2164-2169 (2007).</li>
<li>Edelman, S., Bulthoff, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orientation+dependence+in+the+recognition+of+familiar+and+novel+views+of+three-dimensional+objects%5BTitle%5D)+AND+%22Vis.+Res%22%5BJournal%5D)">Orientation dependence in the recognition of familiar and novel views of three-dimensional objects.</a> Vis. Res. 32, 2385-2400 (1992).</li>
<li>Lim Lee, Y., Saunders, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stereo+improves+3D+shape+discrimination+even+when+rich+monocular+shape+cues+are+available%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis%22%5BJournal%5D)">Stereo improves 3D shape discrimination even when rich monocular shape cues are available.</a> J. Vis. 11, (2011).</li>
<li>Parr, L. A., Siebert, E., Taubert, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+familiarity+and+viewpoint+on+face+recognition+in+chimpanzees%5BTitle%5D)+AND+%22Perception%22%5BJournal%5D)">Effect of familiarity and viewpoint on face recognition in chimpanzees.</a> Perception. 40, 863-872 (2011).</li>
<li>Bell, J., Dickinson, J. E., Badcock, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radial+frequency+adaptation+suggests+polar-based+coding+of+local+shape+cues%5BTitle%5D)+AND+%22Vis.+Res%22%5BJournal%5D)">Radial frequency adaptation suggests polar-based coding of local shape cues.</a> Vis. Res. 48, 2293-2301 (2008).</li>
<li>Wade, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+late+invention+of+the+stereoscope%5BTitle%5D)+AND+%22Perception%22%5BJournal%5D)">On the late invention of the stereoscope.</a> Perception. 16, 785-818 (1987).</li>
<li>Bell, J., Kanji, J., Kingdom, F. A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Discrimination+of+rotated-in-depth+curves+is+facilitated+by+stereoscopic+cues%2C+but+curvature+is+not+tuned+for+stereoscopic+rotation-in-depth%5BTitle%5D)+AND+%22Vis.+Res%22%5BJournal%5D)">Discrimination of rotated-in-depth curves is facilitated by stereoscopic cues, but curvature is not tuned for stereoscopic rotation-in-depth.</a> Vis. Res. 77, 14-20 (2013).</li>
<li>Regan, D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRegan%2C+D+%22Human+Perception+of+Objects%22">Human Perception of Objects</a>. , Sinauer Associates, Inc. (2000).</li>
<li>Howard, I. P., Rogers, B. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHoward%2C+IP+%22Binocular+Vision+and+Stereopsis%22">Binocular Vision and Stereopsis</a>. , Oxford University Press. (1995).</li>
<li>Kingdom, F. A. A., Prins, N. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKingdom%2C+FAA+%22Psychophysics%3A+A+Practical+Introduction%22">Psychophysics: A Practical Introduction</a>. , Academic Press: an imprint of Elsevier. (2010).</li>
<li>Kingdom, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Color+brings+relief+to+human+vision%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Color brings relief to human vision.</a> Nat. Neurosci. 6, 641-644 (2003).</li>
<li>Ustinova, K. I., Perkins, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gaze+and+viewing+angle+influence+visual+stabilization+of+upright+posture%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Behav%22%5BJournal%5D)">Gaze and viewing angle influence visual stabilization of upright posture.</a> Brain Behav. 1, 19-25 (1002).</li>
<li>Shieh, K. -K., Lee, D. -S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preferred+viewing+distance+and+screen+angle+of+electronic+paper+displays%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Ergon%22%5BJournal%5D)">Preferred viewing distance and screen angle of electronic paper displays.</a> Appl. Ergon. 38, 601-608 (2007).</li>
</ol>

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych. Pierwszy autor, Jason Bell, jest pełnoetatowym pracownikiem Australijskiego Uniwersytetu Narodowego; David Badcock i J. Edwin Dickinson są pełnoetatowymi pracownikami Uniwersytetu Australii Zachodniej; Fred Kingdom jest pełnoetatowym pracownikiem Uniwersytetu McGill.

Metody omówione w niniejszym komunikacie mogą być wykorzystane przez każdego badacza poszukującego odpowiedzi na pytania związane z dyskryminacją i/lub rozpoznawaniem obiektów obróconych pod kątem punktu widzenia. Co ważne, metoda projekcji perspektywicznej nie ogranicza się do demonstrowanych tu bodźców; Zamiast tego można go zastosować do szerokiej gamy bodźców eksperymentalnych, od linii po obrazy złożonych obiektów. W naszym wprowadzeniu opisano sposoby zastosowania tej transformacji przy użyciu niestandardowego opro...

Wiele badań wykazało, że szybkość i dokładność rozpoznawania obiektów jest zagrożona przez zmianę punktu widzenia1-7. Na przykład rozpoznawanie twarzy jest najlepsze, gdy twarz jest oglądana w płaszczyźnie czołowo-równoległej, tj. "przodem na", i systematycznie maleje, gdy twarz jest obracana w głąb od płaszczyzny czołowo-równoległej. Zmiany punktu obserwacji mogą nastąpić, gdy obserwator lub oglądany obiekt się porusza. Co ważne, koszt punktu obserwacyjnego jest często obniżany poprzez wprowadzenie stereoskopowych wskazówek do obserwatora1-4,6,8. Ważne jest jednak, aby rozróżnić obrót obiektów 3D i płaskich. Te pierwsze mogą ujawniać nowe tekstury lub informacje strukturalne podczas obracania, podczas gdy nie ma to miejsca w przypadku obiektów płaskich. W niniejszym komunikacie omówiono metodę symulacji wyglądu płaskich kształtów i obiektów, które zostały poddane rotacji w głąb lub RID. Opisujemy aparat do przekształcania dwuwymiarowej projekcji obrazu RID w żywą trójwymiarową (trójwymiarową) percepcję RID, która jest oparta na stereoskopie9 zwierciadła Wheatstone'a. Na koniec przedstawiamy psychofizyczną metodę określania, czy sygnały stereoskopowe (3D) wpływają na naszą wrażliwość na zmianę punktu widzenia. Film 1 pokazuje, w jaki sposób wygląd kształtu jest zmieniany przez zmianę punktu widzenia/RID.
Symulowanie zmiany punktu widzenia
Gdy obiekt podlega RID, oczywiście nie zmienia fizycznie swojej tożsamości ani kształtu. Jednak z punktu widzenia obserwatora kształt się zmienia. Na przykład, jeśli trzymasz kartkę papieru bezpośrednio przed sobą w widoku poziomym, obraz papieru w twoim oku, zwany obrazem siatkówki, jest poziomym prostokątem. Jeśli następnie obrócisz papier wokół jego środkowej osi pionowej, obraz siatkówki zostanie skrócony wzdłuż poziomu (patrz rysunek 1 dla demonstracji). Ostatecznie, jeśli obrócisz papier o 90°, obraz siatkówki będzie cienkim paskiem o grubości papieru. Tak więc największą zmianą obrazu kartki papieru, która została poddana RID, jest pozioma kompresja jej kształtu. Mniejszy gradient zmiany występuje w zakresie pionowym, przy czym obraz jest wyższy dla najbliższej krawędzi niezmieniony na osi obrotu i krótszy dla dalszej krawędzi.
A RID może być symulowany przez odpowiednie przekształcanie obrazów za pomocą pakietów oprogramowania lub przez napisanie własnego kodu8,10. Czytelnicy, którzy chcą dowiedzieć się więcej o RID, mogą zapoznać się z odpowiednimi tekstami i stronami internetowymi poświęconymi transformacjom punktów widzenia lub dowiedzieć się o wbudowanych funkcjach w oprogramowaniu do przetwarzania obrazów w pakietach, takich jak te wymienione w naszych Materiałach. Jednak podczas przekształcania obrazu bodźca na ekranie w celu przedstawienia określonego kąta RID należy wziąć pod uwagę dodatkową kwestię: jakiego rodzaju projekcji użyć, ortograficzną czy perspektywiczną? Kiedy oglądamy scenę, pobliskie obiekty wytwarzają większe obrazy siatkówki niż obiekty znajdujące się dalej. W przypadku obiektu 2D (dwuwymiarowego), który podlega RID, oznacza to, że dalsza strona jest ściśnięta bardziej niż bliższa, jak pokazano na rysunku 1 (patrz w szczególności prawy dolny rysunek, na którym RID wynosi 60°). Wielkość asymetrii kompresji zależy od wielkości obiektu podlegającego RID oraz od naszej odległości od niego. Rzutowanie perspektywiczne uwzględnia tę asymetrię kompresji, podczas gdy rzutowanie prostokątne po prostu ją ignoruje, przypisując te same wymiary do bliższej i dalszej strony obiektu RID. Ponieważ obserwator obserwujący obracający się obiekt płaski będzie miał do czynienia z tą asymetrią, użyjemy tutaj rzutu perspektywicznego. Kolejną zaletą naszej metody jest to, że projekcja uwzględnia odległość oglądania od obserwatora do ekranu. Wcześniej używaliśmy naszej metody RID do symulowania obróconych kształtów punktu obserwacji zarówno w rzutowaniu perspektywicznym 2D, jak i w 3D8,10.
Symulacja zmiany punktu widzenia 3D
Aby symulować stereoskopowy RID, należy przedstawić nieco inne obrazy dla lewego i prawego oka. Ta różnica między tymi dwoma obrazami jest znana jako rozbieżność obuoczna11 i jest funkcją zarówno odległości oglądania, jak i separacji między oczami, a konkretnie odległości między źrenicami. Wracając do przykładu naszej kartki papieru w widoku poziomym, jeśli obrócimy kartkę papieru wokół środka w pionie, zgodnie z ruchem wskazówek zegara o 45° (więc lewa krawędź się cofa), widok każdego oka na papier jest nieco inny. Obraz rzutowany na lewe oko jest obracany nieco pod kątem 45°, podczas gdy obraz rzutowany na prawe oko jest obracany o nieco ponad 45° (patrz Rysunek 2 dla ilustracji - obserwatorzy, którzy mogą swobodnie połączyć dwa górne obrazy, dostrzegą RID w 3D). Jeśli odpowiednie kąty RID są prezentowane oddzielnie dla lewego i prawego oka (warunek stereo), stworzą gradient rozbieżności, a obserwator prawdopodobnie zgłosi żywe wrażenie 3D RID. Jeśli jednak identyczne obrazy, reprezentujące obrót o 45° od centralnego punktu widzenia, zostaną przedstawione obu oczom (stan niestereo), obserwator zobaczy reprezentację 2D bodźców RID. Uznaną metodą prezentowania oddzielnych obrazów dla lewego i prawego oka za pomocą jednego monitora jest użycie modyfikacji stereoskopu zwierciadlanego pierwotnie opracowanego przez Sir Charlesa Wheatstone'a w połowie XIXwieku 12 – patrz Ryc. 3. Gdy dwa stereo-połówki obrazów są umieszczone w odpowiednich miejscach w polu widzenia każdego oka, można je połączyć obuocznie, aby uzyskać percepcję 3D (zobacz Howard i Rogers12 dla obszernego przeglądu metod i ograniczeń stereoskopowych).
Łącząc symulowaną zmianę punktu widzenia z prezentacją stereoskopową, możemy określić, na przykład, rolę, jaką odgrywają wskazówki stereoskopowe w naszej zdolności do wykrywania zmian w punkcie widzenia. Poniższe wyniki demonstracji pokazują, że gdy rozmiar płaskiego obiektu, w tym przypadku zakrzywionego konturu, jest znany lub znany obserwatorowi, zmiana szerokości 2D krzywej (czasami nazywana jej ugięciem) jest wykorzystywana do wykrycia zmiany RID, tj. punktu widzenia (patrz Bell i wsp.10 dla pełnego manuskryptu na ten temat). Poniżej szczegółowo opisano psychofizyczną metodę pomiaru wrażliwości na zmianę RID dla kształtów płaskich zdefiniowanych w 2D i 3D.

<table><tbody><tr><td>Testowanie stereoskopowe</td><td>http://www.stereooptical.com/products/stereotests</td><td>Test stereofly Titmus</td><td>Ręczne urządzenia testujące</td></tr><tr><td>Gotowe urządzenia stereo</td><td>http://www.stereoaids.com.au</td><td>gotowe stereoskopy</td><td>Nadaje się do komputerów stacjonarnych i laptopów</td></tr><tr><td>Lustrzany stereoskop</td><td>Wykonane na zamówienie; lub Edmundoptics</td><td>8 lustrzany stereoskop</td><td>www.edmundoptics.com</td></tr><tr><td>Karta graficzna</td>: <td>NVidia</td><td></td>, <td>NVidia lub zalecana ATI</td></tr><tr><td>Eksperymentalne oprogramowanie kontrolne</td><td>MATLAB</td><td></td><td>MATLAB, Python, C++, zalecany Visual Basic</td></tr><tr><td>Eksperymentalne oprogramowanie kontrolne</td><td>Psychtoolbox.org</td><td>Psychtoolbox</td><td>do pobrania za darmo, ale wymaga</td></tr><tr><td>MATLAB Oprogramowanie statystyczne</td><td>Graphpad</td><td>Prism V5</td><td>http://www.graphpad.com/</td></tr> <tr><td>Statystyczne oprogramowanie</td><td>Palamedes</td><td>Psychofizyka przewodnik</td><td>http://www.palamedestoolbox.org</td></tr><tr><td>Dokumentacja projekcji 3D</td><td>Wikipedia</td><td></td><td>http://en.wikipedia.org/wiki/3D_projection</td></tr></tbody></table>

pomiar czułości na zmianę punktu widzenia z sygnałami stereoskopowymi i bez nich

Measuring Sensitivity to Viewpoint Change with and without Stereoscopic Cues

Szybkość i dokładność rozpoznawania obiektów jest zagrożona przez zmianę punktu widzenia; co pokazuje, że ludzcy obserwatorzy są wrażliwi na tę transformację. W tym miejscu omawiamy nowatorską metodę symulacji wyglądu obiektu, który został poddany głębokiemu obrotowi, a także przedstawiamy różnice między rzutami perspektywicznymi i prostopadłymi. Następnie opisujemy metodę, za pomocą której można zmierzyć ludzką wrażliwość na rotację w głąb. Na koniec omawiamy aparat do tworzenia żywej percepcji trójwymiarowego obrotu w głąb; Stereoskop Ośmiu Zwierciadeł Wheatstone'a. W ten sposób odkrywamy sposób, za pomocą którego możemy ocenić rolę wskazówek stereoskopowych w rozróżnianiu obróconych kształtów i obiektów z punktu widzenia.

Rycina 4 przedstawia przykładowe wyniki uzyskane w takim eksperymencie. Oś y na każdym wykresie opisuje proporcję przypadków, w których wzór testowy został wybrany jako taki o większym RID. Zamiast nanosić absolutną liczbę takich zdarzeń, przedstawiono je jako proporcję. Oś x opisuje fizyczny RID wzoru testowego; należy pamiętać, że w tym przypadku wzór referencyjny utrzymywano przy stałym RID wynoszącym 45°. Punkty danych reprezentują proporcję przypadków, w których obserwator wybrał krzywą testową jako...

Omawiamy nową metodę rotacji bodźców wzrokowych i demonstrujemy za pomocą lustrzanego stereoskopu trójwymiarowe postrzeganie rotacji w głąb. Technika ta może być wykorzystana do zbadania roli wskazówek stereoskopowych w kodowaniu figur obróconych w punkcie widzenia.

Pomiar czułości na zmianę punktu widzenia z sygnałami stereoskopowymi i bez nich

The speed and accuracy of object recognition is compromised by a change in viewpoint; demonstrating that human observers are sensitive to this ...

Ogólnym celem tej procedury jest zbadanie roli stereoskopowych lub trójwymiarowych wskazówek oraz rozpoznawanie figur obróconych w punkcie widzenia. Osiąga się to poprzez najpierw symulację wyglądu kształtu lub obiektu, który został poddany głębokiemu obrotowi. Obrót w głąb jest podobny do zmiany punktu widzenia.Drugim krokiem jest przedstawienie obserwatorowi obróconych obiektów z punktu widzenia przez lustrzane urządzenie stereoskopowe. Zmiana punktu widzenia prezentowana obserwatorowi może być dwu- lub trójwymiarowa. Następnie eksperymentator przeprowadza próby, aby określić wrażliwość obserwatora na zmianę punktu widzenia.Ten eksperyment powtarza się dla bodźców 2D i 3D. Ostatnim krokiem jest analiza danych behawioralnych w celu określenia wrażliwości obserwatora na zmianę punktu widzenia oraz tego, jak na czułość wpływa obecność lub brak wskazówek stereoskopowych. Ostatecznie metoda ta służy do pokazania, w jaki sposób ludzcy obserwatorzy rozpoznają kształty i obiekty, gdy są one oglądane z innego punktu widzenia.Metoda ta może być wykorzystana do udzielenia odpowiedzi na kluczowe pytania w dziedzinie nauki o widzeniu, takie jak to, które etapy przetwarzania korowego zawierają informacje stereoskopowe w swojej reprezentacji demonstrującej procedury. Dzisiaj będę Shannon Webb i honorowym studentem w moim laboratorium. Przed eksperymentem należy przeprowadzić wstępne badanie przesiewowe, aby upewnić się, że uczestnik kwalifikuje się do badania.Pamiętaj, aby zapytać, czy ma normalną lub skorygowaną do normalnej ostrość wzroku za pomocą okularów lub soczewek kontaktowych. Uzyskaj również pisemną i świadomą zgodę uczestnika. Następnie zweryfikuj ostrość stereo uczestnika za pomocą prostego ręcznego testu stereo.Następnie posadź uczestnika przy biurku przed lustrem stereoskopowym i dostosuj wysokość krzesła dla wygody. Wyłącz światła i pozwól obiektowi przystosować się do ciemności przez co najmniej trzy minuty. Ponieważ system wizyjny działa najlepiej, gdy jest dostosowany do panujących warunków oświetleniowych.Teraz poproś uczestnika, aby spojrzał przez stereoskop. Poinstruuj osobę, aby dostosowała poziomą pozycję fiksacji, aż zobaczy tylko jeden krzyż w środku pola widzenia. Jeśli obiekt widzi dwa krzyżyki, oznacza to, że separacja jest nieprawidłowa i konieczna jest regulacja w poziomie.W poniższym eksperymencie cele zostaną wprowadzone na krzyżach po wyświetleniu, a ta procedura zapewnia fuzję w odpowiedniej odległości. Po ustawieniu całego sprzętu i uzyskaniu fuzji obuocznej upewnij się, że uczestnik jest gotowy do rozpoczęcia eksperymentu, a następnie podaj następujące instrukcje dotyczące zadania, jak podano tutaj, w każdej próbie zobaczysz dwie krzywe, które mają rotację w głąb lub RID. Musisz zdecydować, która z dwóch krzywych ma większy identyfikator RID.Innymi słowy, który jest bardziej obrócony od widoku, naciśnij lewy przycisk myszy. Jeśli pierwszy bodziec ma większy RID, naciśnij prawy przycisk myszy. Jeśli druga krzywa ma więcej RID, jest to zadanie wymuszonego wyboru, w którym następna próba nie rozpoczyna się, dopóki nie zostanie udzielona odpowiedź na poprzednie badanie.Jeśli nie jesteś pewien, który bodziec ma więcej RID, zgadnij, aby ocenić rolę stereoskopowego. Wskazówki i wyroki RID. Zmierz wydajność uczestników osobno zarówno w warunkach stereo, jak i niesteroidowych.Aby przedstawić wskazówki stereoskopowe, komputer powinien wyświetlać inny kąt krzywej RID dla każdego oka obserwatora przez stereoskop, aby przedstawić krzywe bez wskazówek stereoskopowych. Przedstaw tę samą krzywą RID dla obu oczu. Rozpocznij procedurę, która powinna składać się ze 140 prób.Stosuj metodę stałych bodźców, aby zapewnić równą liczbę prób. Dla każdej wartości RID zastosowanej krzywej testowej. Rids mogą być większe niż mniejsze lub równe 45 stopni, przy czym określona wartość jest losowo wybierana z zestawu dla każdej próby.RID krzywej odniesienia powinien być utrzymywany na stałym poziomie 45 stopni. RID losowo dobiera prezentację. Kolejność odniesień i bodźce testowe w każdym badaniu.Pozwól programowi zarejestrować, jak często test jest wybierany jako odbywający się pod większym kątem RID i daj uczestnikowi przerwę. Po każdym bloku prób 140 prób składa się z 20 powtórzeń w każdym z siedmiu różnych kątów RID dla krzywej testowej, trzy kąty są mniejsze niż 45 stopni, trzy kąty są większe niż 45 stopni, a jeden RID wynosi dokładnie 45 stopni, czyli tak samo jak krzywa odniesienia. Na koniec każdego przebiegu poproś komputer, aby wykreślił dane opisujące proporcję przypadków, w których uczestnik wybrał bodziec testowy jako znajdujący się pod kątem RID większym niż 45 stopni w funkcji przedstawionego kąta RID.Pozwól oprogramowaniu dopasować dane do skumulowanej funkcji SIAN w celu określenia precyzji, z jaką badany był w stanie dokonać dyskryminacji RID w celu uzyskania nachylenia z każdej działki. Oszacowania nachylenia dla warunków stereo i niesteroidowych mogą być następnie porównane statystycznie w celu określenia, czy sygnały stereoskopowe przyczyniły się do zdolności obserwatora do wykrycia zmiany RID. Ten film pokazuje zmianę w dwuwymiarowym obrazie siatkówki kształtu, który jest poddawany obrotowi i głębokości wokół osi pionowej.Główną zmianą w obrazie jest pozioma kompresja jego kształtu. Tutaj możemy zobaczyć przykładowe wyniki dla trzech obserwatorów pokazujące wrażliwość na zmianę punktu widzenia RID w funkcji kąta RID bodźców. Oś Y na każdym rysunku opisuje proporcję przypadków, w których wzorzec testowy został wybrany jako mający większy identyfikator RID.Oś X opisuje fizyczny identyfikator RID wzorca testowego. Wzorzec odniesienia był utrzymywany na stałym poziomie 45 stopni RID. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak mierzyć czułość na obrót punktu widzenia obiektów z sygnałami stereo i bez nich.Powinieneś zrozumieć, w jaki sposób można symulować zmianę punktu widzenia i jak można zmienić osobę na obserwatora między perspektywą dwuwymiarową a trójwymiarową.

measuring-sensitivity-to-viewpoint-change-with-without-stereoscopic

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Pomiar wrażliwości na zmianę punktu widzenia z uwzględnieniem i bez uwzględnienia wskazówek stereoskopowych

Rywalizacja binokularna występuje, gdy do obu oczu prezentowane są różne obrazy w tym samym miejscu: jeden obraz dominuje, podczas gdy drugi jest tłumiony, a dominacja ta zmienia się okresowo. Rywalizacja ta jest przydatna w badaniu selekcji percepcyjnej i świadomości wzrokowej. W niniejszej pracy opisujemy kilka prostych metod tworzenia i wykorzystywania bodźców do wywoływania rywalizacji binokularnej.

Jak tworzyć i wykorzystywać rywalizację binokularną

Protokół Object From Motion (OFM) i Time-Limited stereo są czułymi narzędziami do identyfikacji deficytów dynamicznych funkcji wzrokowych jednoocznych i obuocznych, które są wyjątkowo dotknięte u pacjentów z zapaleniem nerwu wzrokowego. Ponadto testy te mogą być wykorzystywane jako ilościowe nieinwazyjne narzędzia do oceny stopnia mielinizacji wzdłuż szlaków wzrokowych.

Dynamiczne testy wzrokowe w celu identyfikacji i ilościowego określenia uszkodzeń wzrokowych i naprawy po demielinizacji u pacjentów z zapaleniem nerwu wzrokowego

Nie jest jasne, w jaki sposób sygnały z góry na dół z brzusznego strumienia wzrokowego wpływają na ruch. Opracowaliśmy paradygmat do testowania zachowań motorycznych w stosunku do celu na iluzji odwrócenia głębi 3D. Istotne różnice występują zarówno w celowych, ukierunkowanych na cel ruchach, jak i automatycznych działaniach w iluzorycznych i prawdziwych warunkach widzenia.

Metody badania wpływu odgórnych procesów wzrokowych na zachowania motoryczne

Prezentowany tutaj jest protokół poprawiający stereoostrość za pomocą oprogramowania do nauki percepcyjnej opartego na bodźcach losowych kropek. Pacjenci to osoby z niedoborem stereoskopu, bez zeza. Protokół łączy wizyty w centrum optometrii z ćwiczeniami domowymi z wykorzystaniem oprogramowania. Ewolucja zgodności i stereoostrości jest przechowywana w chmurze.

Poprawa ostrości dźwięku przy użyciu gier wideo z losowymi kropkami

Prezentowany tutaj jest protokół oceny obuocznych ruchów gałek ocznych i kontrolowanych przez spojrzenie badań przesiewowych centralnego pola widzenia u uczestników z utratą widzenia centralnego.

Ocena obuocznego centralnego pola widzenia i obuocznych ruchów gałek ocznych w warunkach widzenia dychoptycznego

Metodologia badała wkład wzrokowy i przedsionkowy w stabilizację spojrzenia podczas rotacji optokinetycznej i całego ciała. Stymulacje przeprowadzono poprzez badania wzrokowe, przedsionkowe i wizuo-przedwostykowe. Wzmocnienie ruchu oczu skrętne i częstotliwości oczopląsów służyły jako wskaźniki podkorowego przekazywania informacji o ruchu specyficznym dla sensorycznych do odruchowej odpowiedzi pnia mózgu w każdym badaniu.

Wykorzystanie śledzenia oczu do oceny względnego znaczenia bodźców wzrokowych i przedsionkowych dla przetwarzania ruchu podkorowego w płaszczyźnie przechylania

Przedstawiamy tutaj kompleksową baterię zadań do oceny widzenia binokularnego. Zadania obejmują stereookość obwodową i ruch w głębi, które nie są oceniane przez obecne testy kliniczne. Włączenie tych zadań zapewni dogłębną ocenę binokularności osoby.

Zestaw ilościowych testów widzenia binokularnego dla dorosłych: Protokoły testowania

Ten film przedstawia metodę badania związanych z wiekiem zmian w funkcjonalnej łączności kognitywnych sieci kontrolnych zaangażowanych w wybrane zadania/procesy. Technika ta opiera się na wielowymiarowej analizie danych fMRI.

Metoda badania związanych z wiekiem różnic w funkcjonalnej łączności sieci kontroli poznawczej związanych z wydajnością sortowania kart zmiany wymiarów

Zadania behawioralne, które pozwalają na ocenę zdolności percepcyjnych i sensomotorycznych w populacji ogólnej (tj. nie-muzykach) są przedstawione. Synchronizacja stukania palcami w rytm bodźców słuchowych i wykrywanie nieprawidłowości rytmicznych pozwala na wykrycie zaburzeń rytmu.

Odkrywanie głuchoty rytmu: wykrywanie zaburzeń rytmu za pomocą zsynchronizowanych zadań stukania palcami i percepcyjnego pomiaru czasu

Pokazano metodę oceny wytrzymałości wysiłkowej u myszy laboratoryjnych bez użycia siatki uderzeniowej. Metoda ta jest humanitarnym udoskonaleniem, które może zmniejszyć zakłócający wpływ stresu na parametry eksperymentalne.

Ocena wytrzymałości wysiłkowej myszy bez użycia siatki uderzeniowej: alternatywa dla ćwiczeń wymuszonych

Poznaj metodę pomiaru czułości na zmianę punktu widzenia z wykorzystaniem stereoskopu lustrzanego. Technika pozwala badać wpływ sygnałów stereoskopowych na rozpoznawanie obiektów obróconych w głębi.

Pomiar czułości na zmianę punktu widzenia z sygnałami stereoskopowymi i bez nich

Przeglądaj więcej filmów