Visuelle Wahrnehmung von Bewegung
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- Theresa Brandt
- vor 6 Jahren
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1 Seminar Visuelle Wahrnehmung von Bewegung Prof. Dr. Markus Lappe, Einführung Einführung 2: Mathematische Grundlagen Einführung 3: Bilder, Filter und Merkmale (Kapitel 5) Seminarvorträge Bruce, V., Green, P. R., & Georgeson, M. A. (1996). Visual Perception - Physiology, Psychology, and Ecology. Psychological Press, Hove, East Sussex, UK. + ausgewählte Originalarbeiten aus den jeweiligen Kapiteln!
2 Bewegungswahrnehmung: Phänomenologie Elementare Bewegungsdetektion Integration von Bewegungssignalen Analyse von Bewegungsmustern BEWEGUNG IST EINE EIGENE PERZEPTUELLE QUALITÄT
3 VERSCHIEDENE MÖGLICHKEITEN BEWEGUNG ZU SEHEN Reale Bewegung Scheinbewegung 1 2 Augenbewegung Induzierte Bewegung Autokinetischer Effekt Bewegungsnacheffekt 1 2 ILLUSIONÄRE BEWEGUNG
4 WOZU IST BEWEGUNG GUT Trennung von Figur und Hintergrund WOZU IST BEWEGUNG GUT Räumliche Tiefe
5 WOZU IST BEWEGUNG GUT Eigenbewegung KLASSEN VON BEWEGUNG Bewegung des gesamten Gesichtsfeldes Lokale Bewegung innerhalb des Gesichtsfeldes Fortbewegung Augenbewegung Objektbewegung Bewegung von Lebewesen Bewegung der Gliedmaßen
6 STUFEN DER BEWEGUNGSWAHRNEHMUNG Elementare Bewegungsdetektion Lokale Analyse Integration/Segmentierung Analyse von Bewegungsmustern ELEMENTARE BEWEGUNGSDETEKTION Zeitliches Interval: M. Wertheimer ( ) Scheinbewegung <30ms Reize erscheinen gleichzeitig 30-60ms Teilbewegung ms kontinuierliche Scheinbewegung >200ms alternatives Aufblinken Räumliches Interval: klein Scheinbewegung gross alternatives Aufblinken Phi <-> Beta
7 KORRELATIONSDETEKTOR KORRELATIONSDETEKTOR
8 VERSCHIEDENE MÖGLICHKEITEN BEWEGUNG ZU SEHEN Reale Bewegung Scheinbewegung 1 2 Augenbewegung Induzierte Bewegung Autokinetischer Effekt Bewegungsnacheffekt 1 2 AUGENBEWEGUNG UND BEWEGUNGSWAHRNEHMUNG Bewegungswahrnehmung kann entstehen durch: Bewegungskommando Motorische Bereiche des Gehirns Sensorische Bereiche des Gehirns 1. Afferentes Signal, d.h. Bewegung auf der Retina 2. Re-afferentes Signal, d.h., die Efferenzkopie, des Bewegungskommandos an die Augenmuskeln. Vergleich Efferenzkopie Afferentes Signal (=retinale Bewegung) Belege: Augendrücken, Lähmungsexperimente, Nachbild.
9 VERSCHIEDENE MÖGLICHKEITEN BEWEGUNG ZU SEHEN Reale Bewegung Scheinbewegung 1 2 Augenbewegung Induzierte Bewegung Bewegung des Rahmens suggeriert das Vorhandensein einer Augenbewegung. Autokinetischer Effekt Im Dunkeln fluktuiert das Referenzsignal der Augenbewegung Bewegungsnacheffekt 1 2 STUFEN DER BEWEGUNGSWAHRNEHMUNG Elementare Bewegungsdetektion Lokale Analyse Integration/Segmentierung Analyse von Bewegungsmustern
10 INTEGRATION / SEGMENTATION AREA MT MT
11 KOHÄRENTE BEWEGUNG 0% Kohärenz 50% Kohärenz 100% Kohärenz KOHÄRENTE BEWEGUNG
12 MIKROSTIMULATION BEEINFLUSST DISKRIMINATION AREA MT IST WICHTIG FÜR AUGENFOLGEBEWEGUNG
13 2D-INTEGRATION: DAS APERTURPROBLEM DAS APERTURPROBLEM: LÖSUNG DURCH INTEGRATION Eine zweite Zelle mit orthogonaler Orientierung reagiert gleich auf alle diese Bewegungen eines orthogonal orientierten Gitters Diese Bewegungen ergeben alle die gleiche Antwort. Die Zelle signalisiert also nur, dass die Bewegungsrichtung irgendwo auf dieser Linie liegen muss. V y V x Hier reagieren beide Zellen. Diese Bewegung ist sowohl konsistent mit der Antwort von Zelle 1 als auch mit der von Zelle 2. Das ist die Gesamtbewegung.
14 KREUZGITTER KOMPLIZIERTERE EFFEKTE BEIM APERTURPROBLEM
15 STUFEN DER BEWEGUNGSWAHRNEHMUNG Elementare Bewegungsdetektion Lokale Analyse Integration/Segmentierung Analyse von Bewegungsmustern KINETISCHE TIEFE (STRUCTURE-FROM-MOTION)
16 OPTIC FLOW OPTISCHER FLUSS ZUR VERHALTENSSTEUERUNG Haltungskontrolle (Mensch, Rhesusaffe) Vektion (Mensch, Rhesusaffe) Laufgeschwindigkeit (Mensch, Wüstenrennmaus) Zurückgelegte Distanz (Honigbiene, Mensch) Kollisionszeitpunkt (Mensch, einige Vögel, Fliege) Kinetische Tiefe (Mensch, Rhesusaffe, Fliege) Bewegungsrichtung (Mensch, Rhesusaffe)
17 AUGENBEWEGUNGEN UND OPTISCHER FLUSS AUGENBEWEGUNGEN UND OPTISCHER FLUSS Vorwärtsbewegung + Augenbewegung = Retinaler Fluss Auswertung über (a) Extra-retinale Information (z.b. Efferenzkopie) (b) Visual Information des Flussmusters und Rigiditätsannahme
18 BEWEGUNG VON PERSONEN
19 BEWEGUNG VON PERSONEN (BIOLOGISCHE BEWEGUNG) Weiter mit: Mathematische Grundlagen Bilder, Filter und Merkmale Dazu lesen: S Bruce, Green, Georgeson Visual Perception, 4th Ed. Psychology Press,Hove, UK
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