蝇视觉运动信息的神经计算原理

本文基于理论、实验和计算三大研究方法,遵循计算神经科学的认识路线,以蝇视觉系统为研究对象,通过建立简化的脑模型,探讨蝇视觉运动信息的神经计算原理。本文系统地综述了蝇初级运动检测器、图形-背景分辨系统的提出及其演化,介绍了图形-背景相对运动分辨的行为实验和相应的计算机仿真,给出了蝇视觉系统的模型及算法,并对有关问题进行了讨论。

视觉运动信息加工模型

视觉运动信息加工是一个复杂的过程。研究者们用不同的方法，分别从各自的角度来研究这一过程，同时也建立了一系列模型。其中早期模型通过研究昆虫和兔子等动物的视觉特征，从神经生理学的角度来描述视觉运动信息加工过程（Ｒｅｉｃｈａｒｄｔ和Ｂａｒｌｏｗ等的模型）；在早期模型基础上，近期模型则采用较为复杂的数学计算，把运动信息量化，以便能够在计算机上实现。这些模型包括时间协变模型、空间－时间梯度模型、线性运动感受器模型和空间－时间能量模型等。

运动视觉信息中时间知觉线索的实验研究

用两个实验考察在运动物体的时间知觉中影响ＴＴＣ判断的因素。结果表明，在物体视觉影像的扩张率不变（ｄ／ｄｔ＝０）的条件下，（１）时间知觉信息主要是距离、速度和加速度等物理信息，高阶视觉信息在时间判断中也起一定的作用，时间知觉线索是物理信息和视觉信息的统合。（２）时间判断中存在显著的性别差异，男性的判断准确性普遍高于女性。（３）当物体匀速运动时，判断ＴＴＣ与实际ＴＴＣ间的关系适合用线性模型来描述。