视错觉现象的分类和研究进展.doc

视错觉现象的分类和研究进展 第6卷第1期 2011年2月 智能 CAAITransacti0ns 系统 onIntelligentSystems V01.6No.1 Feb.2011 doi:10.3969/j.issn.1673-4785.2011.01.OOl 视错觉现象的分类和研究进展 刘宏一,李哲媛一,许超, (1.北京大学信息科学技术学院,北京100871;2.北京大学机器感知与智能教育部重点实验室,北京100871) 摘要:视错觉指的是人或动物观察物体时,基于知觉经验或不当参照等形成的与客观事实不一致的特定感知.它 能从独特的角度显示出视觉系统的认知功能和机理,因此研究错觉原理,建立合适的数学模型和计算机模拟模型, 对心理学,生理学和计算机视觉等领域的发展有着重要的意义.在收集整理大量错觉图片的基础上,视错觉可按不 同的现象和成因分为轮廓错觉,运动错觉,细胞群错觉,扭曲错觉,尺寸错觉和不可能图形等6类,其中典型错觉图片 被选以介绍其成因和生理,心理,计算机领域的研究现状,阐述不同视错觉发生在视觉不同认知层次上,且拥有和正 常视觉相同的神经基础,最后概述了视错觉现象的应用意义和前景. 关键词:视错觉;心理学;生理学;计算机视觉;认知科学 中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1673-4785(2011)01-0o01—12 Thecategoriesandresearchadvancesofvisualillusions LIUHong一,LIZheyuan一,XUChao (1.SchoolofElectronicsEngineeringandComputerScience,PekingUniversity,Beijing100871,China;2.MachinePerceptionand Intelligence,KeyLaboratoryofEducationMinistry,PekingUniversity,Beijing100871,China) Abstract:Whenhumansoranimalsobservethings,visual/opticalillusionscanoccursincetheperceptionsare sometimesinconsistentwithrealityandarecausedbytheobserversexperiencesOFimproperreferences.Visualil— lusionscanexposethecognitivefunctionsandmechanismsofthehumanvisionsystemfromauniqueperspective. Therefore,theyhelppeopletounderstandvisionprinciples,toestablishappropriatemathematicalmodelsandcorn- putersimulationmodels,andsignificantlypromotethedevelopmentofmanyresearchfieldssuchaspsychology, physiology,andcomputervision.Inthisstudy,duetovariousphenomenonorcauses,620illusorypictureswere analyzedanddividedinto6categories:contourillusions,motionillusions,cell—populationillusions,distortedillu. sions,sizeillusions,andimpossibleobjects/3一Dillusions.Additionally,thecausesandresearchstatusoftypical illusionswerepresented.Furthermore,theconclusionwasdrawnthatdifferentillusionsoccurindifferentcognitive levelsofthevisionsystemandhavethesameneuralbasisasnormalvision.Finally, theapplicationsandresearch futureweredescribed. Keywords:visualillusions;psychology;physiology;computervision;cognitivescience 人类研究视错觉的历史可以追溯到公元前4世 纪亚里士多德(Aristotle)观察瀑布时记录