توانایی مسیر پیش رو قشر بینایی در مقابله با تغییرات در بازشناسی اشیاء: آزمایش های انسانی و مدل محاسباتی سازگار با قشر بینایی

در این مقاله بازشناسی اشیاء در انسان در مواجهه با تغییرات مختلف بصورت کمی مورد ارزیابی قرار می گیرد. در سالیان اخیر سامانه بینایی انسان به جهت سرعت و دقت بسیار بالا در بازشناسی اشیاء به عنوان الگویی برای توسعه بسیاری از الگوریتم های محاسباتی در حوزه بینایی ماشین بوده است. از این رو، شناخت هرچه بهتر این سامانه و کمی سازی رفتار آن در شرایط مختلف می تواند تا حد زیادی به مدل سازی بهتر آن کمک نماید. در این پژوهش، توانایی بازشناسی انسان زمانی که اشیاء دچار تغییر زاویه تابش نور، جهت گیری عمقی، اندازه و موقعیت می شوند مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور دسته ای از تصاویر با کنترل هر یک از تغییرات مذکور ساخته و تحت وضعیت های خاص به سوژه ها انسانی و  مدل محاسباتی قشر بینایی ارائه داده می شود. مدل محاسباتی به منظور کمی سازی تاثیر هر یک از تغییرات بر روی بازشناسی استفاده می شود. نتایج آزمایش های انسانی حاکی از پیچیدگی بالای جهت گیری اشیاء در بازشناسی است. مشخص می شود که افت کارایی انسان بدلیل عدم توانایی در کاهش درهم تنیدگی بازنمایی های اشیاء در جهت گیری های شدید است. به صورت کمی بازنمایی های حاصل از تغییر زاویه تابش نور، جهت گیری عمقی، اندازه و موقعیت با رفتن از فضای پیکسل به قشر بینایی به ترتیب ۰/۵۷، ۰/۳۳، ۰/۵۵ و ۰/۷۳ بهبود می یابند.

Keywords:

بازشناسی اشیاء , قشر بینایی انسان , شبکه عصبی کانولوشنی , بازنمایی مستقل از تغییرات