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Percepción a objetosTRANSCRIPT
Tema 5:
PERCEPCIÓN DE FORMAS
Y PATRONES:
Reconocimiento de Objetos
Recuperar, a partir del estímulo proximal, el conocimiento sobre el estimulo distal
El problema inverso
Ilustración de proyección inversa. Una línea (roja) en la retina puede ser la proyección de una infinita variedad de líneas en el ambiente
1.1. Variabilidad sensorial
1.2. Ambigüedad de la imagen Los cambios revelan la realidad
1.3. Segmentación del espacio en distintas partes
1.4. Variabilidad de la perspectiva: Independencia de las condiciones ambientales
Representación de partes ocultas
Independencia del punto de vista (invarianza de la perspectiva)
Extracción de propiedades invariantes
1.5. Detección de cambios: Segmentación temporal La percepción no ocurre en un único acto
Integración vs. Actualización de la representación
Necesidad de la Atención para ver los cambios
1.- El problema de la percepción de objetos
2.1. Estructuralismo Percepción es igual a la suma de sensaciones
2.2. El enfoque de la Gestalt El todo más que la suma de las partes
Ley de la “Pragnancia” o de la “buena figura”
Leyes de agrupamiento perceptual
2.- Enfoques clásicos en la percepción de la forma
Leyes de Agrupamiento Perceptual
Ley de la Similitud
Ley de la Proximidad o cercanía
Ley de la Conectividad o vinculación
Ley de la buena Continuación o cierre
Ley del destino o movimiento común
Principios clásicos y nuevos
Agrupamiento por Similitud (de forma)
Agrupamiento por Similitud (de color)
Agrupamiento por Proximidad:
La proximidad se impone a la similitud
Agrupamiento por Conectividad
Principios Clásicos
de Agrupamiento
No agrupamiento
Proximidad
Similitud (luminancia)
Similitud (tamaño)
Similitud (orientación)
Movimiento común
Simetría Paralelismo
Continuidad Cierre
Nuevos Principios
de Agrupamiento
Sincronía
Región Común
Conectividad
Familiaridad
-Aplicación de los principios de agrupamiento : Principios clásicos (Gestalt): Proximidad, Similitud (color,
forma, orientación…), Movimiento común, Simetría , Paralelismo, Continuidad, Cierre
Nuevos principios: Sincronía, Región común, Conectividad
Organización y Segregación perceptual
Segregación perceptual
-La figura tiene “más forma de objeto”
-La figura se ve delante del fondo
-El fondo no tiene forma y se extiende detrás de la figura
-El contorno que divide figura y fondo pertenece a la figura
Principios de organización Figura-Fondo
Bordeado, Tamaño, Orientación, Contraste, Simetría, Convexidad, Paralelismo
Interpolado visual:
Relleno visual, Contornos ilusorios
Preferencia abajo-arriba
Factores que determinan qué área es la figura
4.1. La percepción como un proceso interpretativo
4.2. Procesamiento Bottom-Up / Top-Down
4.3. Diferentes etapas en el procesamiento Análisis Inicial de la imagen
Detectores de rasgos: Aproximación Fisiológica
Teoría de la Frecuencia Espacial
Segmentación perceptual
Generación de representaciones integradas del objeto
Interpretación de la imagen: Contacto con el conocimiento previo (memoria semántica)
4.- Enfoque Cognitivo Constructivista
4.1. Las investigaciones de Hubel y Wiesel Células ganglionares On-Off
-Células parvocelulares (Campos receptivos pequeños) Proyección a capas 3,4,5,6 del NG
Color, textura, forma, profundidad
Células magnocelulares (Campos receptivos grandes) Proyección a Capas 1,2
Movimiento
Campos receptivos de la Corteza Estriada: Células Simples, Complejas e Hipercomplejas
Células Simples: Funcionamiento ON-OFF: específicas a la orientación
Diferentes formas de campos receptivos (bordes, líneas, barras…)
Patrones específicas de conexión con las c. ganglionares
Células Complejas (75%, mayores campos receptivos): Más específicas a orientación que a la posición
Sensibles al movimiento
Respuesta no proporcional a la cantidad de luz recibida
Células Hipercomplejas: Disminución de la respuesta cuando la longitud rebasa un límite
Células con inhibición final
4.- Aproximación Fisiológica (Cap. 3)
4.2. Arquirectura de la Corteza Estriada Organización Retinotópica
Columnas de Dominio Ocular
Columnas de Orientación
Organización Modular de la Corteza Visual: Hipercolumnas
Desarrollo de la Corteza Estriada: Maduración (aspectos hereditarios)
Interacción con el medio ambiente (Experiencia)
…4.- Aproximación Fisiológica
7.1 Percepción a partir de “Primitivas Volumétricas” (Geones: “geometric ions”). Características:
Invarianza a la vista
Discriminabilidad
Resistencia al ruido visual
Extracción de geones a parir de propiedades “no-accidentales”: Propiedades invariantes
5.- Teoría de Reconocimiento por Componentes
5.2. Fases en el reconocimiento: Extracción de ejes
Detección de rasgos (propiedaes no-accidentales)
Segmentación (detección de superficies)
Categorización de geones
Correspondencia categorial (activación en memoria de una representación similar)
Reconocimiento del objeto
5.3. Datos a favor: Mayor dificultad en el reconocimiento cuando se “ocultan
los geones”
…5.- Teoría de Reconocimiento por Componentes
6. Percepción de la escena y objetos en escenas
-Objetos vs. escenas
-Tenemos una alta capacidad para procesar escenas complejas (e.g., Potter, 1976)
-Necesitamos poco tiempo para captar la estructura global de la escena
Potter,, 1976)
What do we perceive in a glance of a real world scene?
Fei-Fei et al., 2007)
Características de la imagen global permiten percibir la escena con rapidez
-Grado de naturalidad
-Grado de apertura
-Grado de aspereza
-Grado de expansión
-Color
Características holísticas que se perciben con rapidez
Regularidades del ambiente
-Regularidades físicas
-Más orientaciones verticales y horizontales que oblicuas
-Los contornos de objetos solapados aparecen detrás del objeto que solapa.
-La luz proviene de arriba (e.g., rotating mask)
Regularidades del ambiente
-Regularidades semánticas
El sistema cognitivo utiliza el conocimiento previo para generar expectativas acerca de la escena
Regularidades semánticas
Hollingsworth, 2005
Regularidades semánticas
Hollingsworth, 2005
Regularidades semánticas
(Oliva & Torralba, 2007)
8. Fisiología de la percepción de objetos y escenas
-Evidencia de neuronas que responden al agrupamiento perceptual y la segregación figura fondo
-Modularidad cerebral en la percepción de objetos
e.g., área fusiforme de las caras
-Actividad distribuida a lo largo del cerebro
(Zapadia et al., 1995)
(Haxby et al., 2000))
Actividad neural-percepción
La rivalidad binocular permite estudiar la actividad asociada a cada “percepto”
(Tong et al., 1998)
FFA: Fusiform Face Area
PPA: Parahippocampal place area
Procesamiento arriba-abajo y percepción de objetos
Campos receptivos ON-OFF
Patrón de Conextividad: Células Simples
Campos receptivos Células Simples
Campos Receptivos
Células Complejas
Patrón de Conextividad: Células Complejas
Organización Retinotópica
en la Corteza Estriada
Hipercolumnas
Células Hipercomplejas: Inhibición final
Patrón de conextividad:
Células Complejas-Hipercomplejas
W. W. Norton
Reconocemos los objetos a pesar de la variabilidad
de la estimulación: color, textura, discontinuidad…
W. W. Norton
Paciente F.R.A:
Capacidad para colorear
las distintas partes
Incapacidad para
reconocer los dibujos
W. W. Norton
Un mismo objeto puede proyectar infinidad de imágenes…
… dependiendo del punto de vista
W. W. Norton
La
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men
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istin
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¿Son el mismo objeto?
Vemos medio balancín ?
…O un balancín entero ?
W. W. Norton
Propiedades
invariantes
Ceguera al Cambio: Ejemplos
Se pueden ver y descargar en esta dirección de Internet:
http://www.cs.ubc.ca/~rensink/flicker/download/index.html
TEORÍA
NATIVISMO
vs.
EMPIRICISMO
ATOMISMO
vs.
GLOBALISMO
ORGANISMO
vs.
AMBIENTE
PRINCIPAL
ANALOGÍA
MÉTODO
DE
ESTUDIO
ESTRUCTU-
RALISMO Empiricismo Atomismo Organismo Química Introspección
GESTALT Nativismo Globalismo Organismo Teoría Física Introspección
ENFOQUE
GIBSONIANO Nativismo Globalismo Ambiente Mecánica
Análisis del
Estímulo
Enfoques clásicos en la percepción de la forma
Tamaño del estímulo
en Grados de Ángulo Visual
g.a.v.
Segmentación en base
a la TEXTURA
Organización FIGURA - FONDO
Bordeado
Tamaño
Orientación (Ver./Hor.) Contraste
Organización FIGURA - FONDO
Simetría Convexidad Paralelismo
Relleno Perceptual (Visual Completion)
RATA
RAMÓN
Contornos Ilusorios
Objetos formados por “GEONES”
Geones
Objetos
Tipos de “GEONES”
¿ Qué es?
Ahora los geones
están visibles
W. W. Norton
Un mismo objeto puede proyectar infinidad de imágenes…
… dependiendo del punto de vista