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Tema 5: PERCEPCIÓN DE FORMAS Y PATRONES: Reconocimiento de Objetos.

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1 Tema 5: PERCEPCIÓN DE FORMAS Y PATRONES: Reconocimiento de Objetos

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3 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

4 1.1. Variabilidad sensorialVariabilidad sensorial 1.2. Ambigüedad de la imagenAmbigüedad Los cambios revelan la realidad 1.3. Segmentación del espacio en distintas partesSegmentación 1.4. Variabilidad de la perspectiva: Independencia de las condiciones ambientales Representación de partes ocultaspartes ocultas Independencia del punto de vista (invarianza de la perspectiva)punto de vista Extracción de propiedades invariantespropiedades invariantes 1.5. Detección de cambios: Segmentación temporalDetección de cambios 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

5 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 perceptualagrupamiento perceptual 2.- Enfoques clásicos en la percepción de la formaEnfoques clásicos

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7 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

8 Agrupamiento por Similitud (de forma)

9 Agrupamiento por Similitud (de color)

10 Agrupamiento por Proximidad: La proximidad se impone a la similitud

11 Agrupamiento por Conectividad

12 Principios Clásicos de Agrupamiento No agrupamiento Proximidad Similitud (luminancia) Similitud (tamaño) Similitud (orientación) Movimiento común SimetríaParalelismo ContinuidadCierre

13 Nuevos Principios de Agrupamiento Sincronía Región Común Conectividad

14 Familiaridad

15 -Aplicación de los principios de agrupamiento :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

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17 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

18 Principios de organización Figura- FondoFigura- Fondo Bordeado, Tamaño, Orientación, Contraste, Simetría, Convexidad, Paralelismo Interpolado visual: Relleno visual, Contornos ilusorios Relleno visualContornos ilusorios Preferencia abajo-arriba Factores que determinan qué área es la figura

19 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

20 4.1. Las investigaciones de Hubel y Wiesel Células ganglionares On-Off 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…)campos receptivos Patrones específicas de conexión con las c. ganglionaresconexión Células Complejas (75%, mayores campos receptivos): Células Complejas Más específicas a orientación que a la posición Sensibles al movimiento Respuesta no proporcional a la cantidad de luz recibida Células Hipercomplejas: Células Hipercomplejas Disminución de la respuesta cuando la longitud rebasa un límite Células con inhibición final 4.- Aproximación Fisiológica (Cap. 3)

21 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

22 7.1 Percepción a partir de Primitivas Volumétricas (Geones: geometric ions).Geones Características: Invarianza a la vista Discriminabilidad Resistencia al ruido visual Extracción de geones a parir de propiedades no- accidentales: Propiedades invariantespropiedades 5.- Teoría de Reconocimiento por Componentes

23 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 geonesreconocimiento …5.- Teoría de Reconocimiento por Componentes

24 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

25 Potter,, 1976)

26 What do we perceive in a glance of a real world scene? Fei-Fei et al., 2007)

27 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

28 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)

29 Regularidades del ambiente -Regularidades semánticas El sistema cognitivo utiliza el conocimiento previo para generar expectativas acerca de la escena

30 Regularidades semánticas Hollingsworth, 2005

31 Regularidades semánticas Hollingsworth, 2005

32 Regularidades semánticas (Oliva & Torralba, 2007)

33 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

34 (Zapadia et al., 1995)

35 (Haxby et al., 2000))

36 Actividad neural-percepción La rivalidad binocular permite estudiar la actividad asociada a cada percepto

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38 (Tong et al., 1998) FFA: Fusiform Face Area PPA: Parahippocampal place area

39 Procesamiento arriba-abajo y percepción de objetos

40 Campos receptivos ON-OFF

41 Patrón de Conextividad: Células Simples

42 Campos receptivos Células Simples

43 Campos Receptivos Células Complejas

44 Patrón de Conextividad: Células Complejas

45 Organización Retinotópica en la Corteza Estriada

46 Hipercolumnas

47 Células Hipercomplejas: Inhibición final

48 Patrón de conextividad: Células Complejas-Hipercomplejas

49 06-11 W. W. Norton Reconocemos los objetos a pesar de la variabilidad de la estimulación: color, textura, discontinuidad…

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52 06-25 W. W. Norton Paciente F.R.A: Capacidad para colorear las distintas partes Incapacidad para reconocer los dibujos

53 06-12 W. W. Norton Un mismo objeto puede proyectar infinidad de imágenes… … dependiendo del punto de vista

54 06-14 W. W. Norton Las diferentes imágenes pueden ser complemente distintas ¿Son el mismo objeto?

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56 Vemos medio balancín ? …O un balancín entero ?

57 06-16 W. W. Norton Propiedades invariantes

58 Ceguera al Cambio: Ejemplos Se pueden ver y descargar en esta dirección de Internet:

59 TEORÍA NATIVISMO vs. EMPIRICISMO ATOMISMO vs. GLOBALISMO ORGANISMO vs. AMBIENTE PRINCIPAL ANALOGÍA MÉTODO DE ESTUDIO ESTRUCTU- RALISMO EmpiricismoAtomismoOrganismoQuímicaIntrospección GESTALT NativismoGlobalismoOrganismoTeoría FísicaIntrospección ENFOQUE GIBSONIANO NativismoGlobalismoAmbienteMecánica Análisis del Estímulo Enfoques clásicos en la percepción de la forma

60 Tamaño del estímulo en Grados de Ángulo Visual g.a.v.

61 Segmentación en base a la TEXTURA

62 Organización FIGURA - FONDO Bordeado Tamaño Orientación (Ver./Hor.) Contraste

63 Organización FIGURA - FONDO Simetría Convexidad Paralelismo

64 Relleno Perceptual (Visual Completion) RATA RAMÓN

65 Contornos Ilusorios

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67 Objetos formados por GEONES Geones Objetos

68 Tipos de GEONES

69 ¿ Qué es? Ahora los geones están visibles

70 06-12 W. W. Norton Un mismo objeto puede proyectar infinidad de imágenes… … dependiendo del punto de vista


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