WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

«РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19) (11) (13) RU 2 521 842 C1 (51) МПК A61B 3/08 (2006.01) A61B 5/0476 (2006.01) ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (12) ОПИСАНИЕ ...»

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19) (11) (13)

RU 2 521 842 C1

(51) МПК

A61B 3/08 (2006.01)

A61B 5/0476 (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА

ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

На основании пункта 1 статьи 1366 части четвертой Гражданского кодекса Российской Федерации патентообладатель обязуется заключить договор об отчуждении патента на условиях, соответствующих установившейся практике, с любым гражданином Российской Федерации или российским юридическим лицом, кто первым изъявил такое желание и уведомил об этом патентообладателя и федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности.

2013109831/14, 05.03.2013 (21)(22) Заявка: (72) Автор(ы):

Антипов Владимир Николаевич (RU), (24) Дата начала отсчета срока действия патента:

RU Звездочкина Наталия Васильевна (RU) 05.03.2013 (73) Патентообладатель(и):

Приоритет(ы):

Антипов Владимир Николаевич (RU) (22) Дата подачи заявки: 05.03.2013 (45) Опубликовано: 10.07.2014 Бюл. № 19 (56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: АНТИПОВ В.Н. и др.

Экспериментальноеизучение3D-восприятия образов плоскостных изображений.

Экспериментальный метод в структуре психологического знания. М., Институт психологии РАН, 2012, с. 187-194. RU 2391908 С2, 20.06.2010. RU 2373853 C1, 27.11.2009. US 2005162511 A1, 28.07.2005. OMOTO S. et al.



C1 C1 Modulation of human visual evoked potentials in (см. прод.)

Адрес для переписки:

420141, Татарстан, г.Казань, ул. Кул Гали, 20, кв. 15, Антипов Владимир Николаевич (54) СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ СПОСОБНОСТИ ТРЕХМЕРНОГО ВОСПРИЯТИЯ

–  –  –

(12)

Abstract

OF INVENTION According to Art. 1366, par. 1 of the Part IV of the Civil Code of the Russian Federation, the patent holder shall be committed to conclude a contract on alienation of the patent under the terms, corresponding to common practice, with any citizen of the Russian Federation or Russian legal entity who first declared such a willingness and notified this to the patent holder and the Federal Executive Authority for Intellectual Property.

–  –  –

Изобретение относится к физиологии, психофозиологии, оптике, нейронауке и может быть использовано в области когнитивных исследований для изучения взаимодействия психических и физиологических уровней зрительного восприятия, в области образования для выявления креативных способностей.

Известно, что стереоскопическое зрение, бинокулярная диспарантность являются природными механизмами восприятия глубины и объема объектов окружающей среды [1]. Стереоскопическое зрение - это получение зрительной информации двумя глазами, с двух точек, расположенных на расстоянии 6-8 см друг от друга. Две точки наблюдения приводят к тому, что при попадании в поле зрения трехмерных объектов, расположенных на различных расстояниях друг от друга, на сетчаточных изображениях глаз образуются смещенные изображения (бинокулярная диспарантность). Полагают, что именно бинокулярная диспарантность сетчаточных изображений позволяет воспринимать человеку предметы объемными, однозначно располагать их относительно друг друга по глубине поля зрения. В том случае, если на сетчаточных изображениях образуются две идентичные проекции, то ни глубины, ни объемности не должно наблюдаться. Такой вариант возникает для удаленных на 200-250 м (и далее) трехмерных объектов, для плоскостных изображний.

Известно, что тренинг наблюдения стереоскопической глубины стереограмм в условиях их наложения развивает способность трехмерного восприятия изображений на плоскостных носителях [2-4]. Наложение проекций осуществляется при концентрации взгляда вне плоскости расположения стереограмм, перед ней или за ней. Составным элементом тренинга является приобретение навыка быстрого перехода восприятия стереоскопической глубины от одного метода наблюдения к другому. Происходит постоянный процесс взаимодействия механизма движения глаз с различным состоянием восприятия вектора глубины стереограмм. В изобретениях [2, 3] устранены физические и технические противоречия. Это - необходимость для трехмерного восприятия использование двух стереоскопических проекций и применение либо условий наложения проекций, или иных технических приспособлений, направляющий в правый и левый глаза стереоскопические проекции. В завершающей стадии тренинга на одной плоскостной проекции наблюдаются эффекты пространственной перспективы образов [3].

Известен субъективный метод выявления способности трехмерного восприятия плоскостных изображений [5]. При его реализации монтируются несколько стереопар со смещением отдельных образов на расстоянии от 0 до 6 см. Стереопары предъявляются испытуемому, который выбирает ту проекцию, которая наиболее близко подходит под ощущение восприятия глубины на одной проекции.

Известно, что движение глаз при восприятии изображений используется в объективной методике выявления способности трехмерного восприятия плоскостных изображений [6]. Испытуемому предъявляются плоскостные изображения, стереограммы, растровые 3D-изображения. На бинокулярном айтрекере за время воздействия стимульного материала регистрируется направление концентрации взгляда правого (Ra) и левого (Le) глаза, определяются X-координаты, вычисляются разности X=XLe-XRa. Способность трехмерного восприятия плоскостного изображения выявляется из условия, когда регистрируются условие X0. Сравнение получаемых параметров активности движения глаз в условиях наблюдения стереоскопической глубины стереограмм, глубины растровых 3D-изображений с аналогичными характеристиками при восприятии глубины плоскостного изображения показывает, что они подчиняются общим закономерностям и, как минимум, одного уровня величины.

Стр.: 4 RU 2 521 842 C1

Техническое обеспечение выполнения регистрации на бинокулярном айтрекере составляет от 1 до 5 млн рублей. Это метод выбран прототипом.

Задачей изобретения является расширение объективных методов регистрации способности трехмерного восприятия плоскостных изображений, удешевление проведения измерений.

Задача достигается регистрацией электрической активность (ЭЭГ) головного мозга, на предъявление белого листа (ИБЛ) и на предъявление изображения с эффектами восприятия глубины (ИЭГ) вычислением суммы полной амплитуды когерентности по всем отведениям и компонентам ЭЭГ ритмов, сначала на предъявление

–  –  –

изображение каменной плитки «ИЭГ», создающее эффекты восприятия глубины чернобелых оттенков. На фиг.2 показаны значения суммы полной амплитуды при восприятии белого листа - «ИБЛ» и изображения с эффектами глубины - «ИЭГ». Величина суммы полной амплитуды когерентности отложены по вертикальной шкале. Условия восприятия белого листа и изображения «ИЭГ» размещены на горизонтальной шкале.

Числами «1», «2», «3», «4» обозначены показания четырех испытуемых.

Проверка проводилась для четырех испытуемых. Эффективность использования изображения фиг.1 была проверена на бинокулярном айтрекере при регистрации моторики движения глаз. Были получены значения Х=XR-XL0, подтверждающие способность восприятия глубины изображения фиг.1 испытуемым «1». Оставшимися цифрами обозначены испытуемые, которые прошли семестровый курс обучения по методике развития способности восприятия глубины плоскостных изображений.

Субъективный метод тестирования на стереограммах в процессе фузии стереопроекций показал, что они способны воспринимать глубину образов плоскостных изображений, в том числе и фотоизображение каменной плитки фиг.1.

Принцип действия способа следующий. На голове испытуемых закрепляются датчики показаний ЭЭГ ритмов. Они поступают в анализатор ЭЭГ. Он должен быть снабжен программным обеспечением, позволяющим выделять дельта, тета, альфа, бета-ритмы вычислять полную амплитуду когерентности всех ритмов. Сначала испытуемому предъявляется белый лист бумаги и проводится регистрация ЭЭГ. Далее предъявляется изображение «ИЭГ» и вновь проводится регистрация ЭЭГ. Затем программными методами находятся значения амплитуды когерентности для каждого отведения и для всех компонент ЭЭГ. Для изображения белого листа изображения «ИЭГ» показания амплитуды складываются по всем отведениям и по всем ритмам. Тем самым находятся

–  –  –





изображении.

Покажем применения способа для четырех испытуемых и при регистрации ритмов ЭЭГ по восьми отведениям. Регистрация ЭЭГ осуществлялась с помощью

–  –  –

компьютерного электроэнцефалографа Нейрон-Спектр-1 фирмы "Нейрософт" (Россия) (частота пропускания усилителей 0.5-35 Гц) монополярно от 8 симметричных отведений правого и левого полушарий: затылочных (О1, О2), височных (Т3, Т4), центральных (С3, С4), лобных (F1, F2), расположенных по международной схеме 10-20. После пятиминутного периода адаптации к экспериментальной обстановке регистрировали фоновую электрическую активность мозга открытыми глазами при фиксации взора на плоскостном белого листа изображении. Изображения размером 4030 см устанавливались на расстоянии ~1,5 м от испытуемого. Задачей испытуемых было обеспечить условия трехмерного восприятия изображения «ИЭГ». О трехмерном восприятии судили по ранее проведенным тестам, а также по субъективным ощущениям испытуемых.

Первичные данные записи ЭЭГ обрабатывались с помощью пакета стандартной программы «Нейрон-Спектр.NET». Изучали пространственные и амплитудно-частотные характеристики корковой электрической активности. Выделенные единичные отрезки ЭЭГ (эпохи анализа), по 10 секунд каждый, лишенные артефактов, обрабатывались методом спектрального анализа в области 3-30 Гц с использованием алгоритма быстрого преобразования Фурье в программе BrainLoc.

Оценивали следующие критерии ЭЭГ:

мощность и максимальную частоту основных диапазонов ЭЭГ (дельта, тета, альфа, бета); выявляли пространственно-временные характеристики активности мозга.

Амплитуда когерентности вычислялась для следующих пар отведений F1-C3; С3-О1;

F2-C4; С4-О2; F1-T3; Т3-О1; F2-T4 и Т4-О2. При восприятии белого листа наибольшее значение суммы амплитуды в 805 мкВ/Гц получено испытуемым «1». Значения по парам отведений находились в интервале от 95 до 106 мкВ/Гц. Восприятие глубины изображения «ИЭГ» увеличивает значение суммы амплитуды более чем в 2 раза, до 1639 мкВ/Гц.

У испытуемых «2» и «3» в условиях восприятия белого листа зарегистрированы значения амплитуды когерентности 714 и 662 мкВ/Гц. При восприятии глубины изображения «ИЭГ» наблюдалось повышение значений амплитуды до 1305 и 1221 мкВ/ Гц. Следовательно, показания амплитуды возрастают в 1,8 раз. При восприятии белого листа наименьшее значение выявлено для испытуемого «4» - 290 мкВ/Гц. Для этого испытуемого регистрируется наибольший коэффициент увеличения полной амплитуды когерентности в условиях рассматривания изображения «ИЭГ». Он достигает величины 4,6, или уровня значений амплитуды когерентности - 1344 мкВ/Гц.

Приведенный пример показывает, что способность восприятия глубины и объема может быть выявлена по результатам регистрации ЭЭГ и вычислении полной амплитуды когерентности. Следовательно, допустимо сделать вывод, что восприятие глубины плоскостного изображения приводит к повышению когерентности параметров ЭЭГ.

По стоимости аппаратура по проведению регистрации ЭЭГ ритмов в десятки раз меньше, чем стоимость бинокулярного айтрекера.

Опросы приблизительно по 1000 чел. возраста старших классов средней школы и студентов показывают, что до 90% из них уже обладают способность воспринимать некоторые изображения с эффектами рельефности, в том числе и такие удаленные объекты, как облачный покров.

Способность трехмерного восприятия плоскостного изображения позволяет наблюдать любые плоские изображения как трехмерные сцены, регулировать глубину отдельных образов. Возникают условия преобразования ранее плоского восприятия в динамически изменяющие по глубине трехмерные распределения, особенно по цветовой палитре, или множественное решение восприятия глубины и объема ранее плоскостного

Стр.: 6 RU 2 521 842 C1

изображения. В «формате» метатеории психолога У. Найссера и обобщенной когнитивной схемы способа поиска, получения, переработки информации структурируются механизмы дивергентного мышления. Иными словами, предлагаемое решение может относиться к экспериментальной технологии выявления, не только восприятия объема плоского изображения, но и элементов дивергентного мышления, следовательно, и креативных способностей.

С одной стороны, развитие способности воспринимать плоскостные изображения с глубиной и объемом могут привести к процессам совершенствования технических средств, использующих принципы действия зрительного восприятия. С другой стороны, регистрация движения глаз на бинокулярном айтрекере, в условиях трехмерного восприятия плоскостных изображений выявила и отрицательные стороны. Это возникновение нестационарных условий движения глаз. Нестабильность восприятия может привести к увеличению времени принятия решений при вариантах использования плоскостных изображений в критических условиях. Отрицательные стороны вызывают необходимость поиска существенного снижения затрат на оборудование по выявлению способности трехмерного восприятия плоскостных изображений. Именно такой подход предлагается в настоящей заявке.

Изобретение относится к физиологии, психофозиологии, оптике, нейронауке и может быть использовано в области когнитивных исследований для изучения взаимодействия психических и физиологических уровней зрительного восприятия, в области образования для выявления креативных способностей.

Литература

1. Хьюбел Д. Глаз, мозг, зрение: Пер. с анг. - М.: Мир, 1990. - 239 с.

2. Пат. 2264299 RU. Способ формирования трехмерных изображений (варианты) / В.Н. Антипов. - Опубл. 20.11.05; Бюл. №32.

3. Пат. RU №2391948. Способ развития стереоскопического зрения / В.Н. Антипов, А.В. Антипов. - Опубл. 20.06.2010. - Бюл.17.

4. Антипов В.Н., Балтина Т.В., Якушев Р.С., Антипов А.В. Когнитивный контроль зрительного восприятия современного человека как объект изучения биоэкологии // Ученые записки КазГУ. Серия естест. науки. - 2008. - Т.150, кн.3. - С.145-151.

5. Пат. 2321034 RU. Способ определения степени адаптации зрительной системы человека / Антипов В.Н. и др. - Опубл. 27.03.2008. - Бюл. №9.

6. Антипов В.Н., Вахрамеева О.А., Галимуллин Д.З., Жегалло А.В., Хараузов А.К., Шелепин Ю.Е. Экспериментальное изучение 3D-восприятия образов плоскостных изображений // «Экспериментальный метод в структуре психологического знания / Отв.

ред. В.А. Барабанщиков. - М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 2012. - С.187-194 Формула изобретения Способ выявления способности трехмерного восприятия плоскостных изображений, включающий предъявление изображения, создающего эффект глубины и объема (ИЭГ), отличающийся тем, что регистрируют электрическую активность (ЭЭГ) головного мозга на предъявление белого листа (ИБЛ) и на предъявление изображения ИЭГ, вычисляют сумму полной амплитуды когерентности по всем отведениям и компонентам ЭЭГ ритмов сначала на предъявление ИБЛ, затем на предъявление ИЭГ изображения и при значении больше в 1,8 и более раза определяют способность трехмерного восприятия плоскостных изображений.



Похожие работы:

«U-sonic.ru – Лаборатория акустических процессов и аппаратов БТИ АлтГТУ Центр ультразвуковых технологий 2 ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ Реализуемые на практике в настоящее время способы распыления жидкостей осно...»

«РАЗРАБОТКА И ПРОИЗВОДСТВО СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ DEvELOPMENT AND PRODUCTION OF REFERENCE MATERIALS Статья поступила в редакцию 21.01.2015, доработана 05.03.2015 УДК 006.9:53.089.68: 543.24 СОЗДАНИЕ СТАНДАРТНОГО ОБРАЗЦА СОСТАВА ГЛИЦИНА (СГ СО УНИИМ...»

«3.12 ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ Электромашинный генератор преобразует механическую (кинетическую) энергию в электроэнергию. В энергетике пользуются только вращающимися электромашинными генераторами, основанными на возникновении электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике, на который каки...»

«Региональный центр научного обеспечения АПП в Тернопольской области, Тернопольская государственная сельскохозяйственная опытная станция (г. Тернополь) Институт кормов и сельского хозяйства...»

«    Программно­технический комплекс  ШТРИХ­MOBILE­ПТК                Инструкция по эксплуатации        Право тиражирования  программных   средств и документации  принадлежит  ЗАО "ШТРИХ­М"    Версия документации: 2.0 Номер сборки: 1 Дата сборки: 05.03.09   ПТК "ШТРИХ­МOBILE­ПТК"  3    Содержание  Используемые сокраще...»

«База нормативной документации: www.complexdoc.ru МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ АКАДЕМИЯ КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА им. К.Д. ПАМФИЛОВА ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПОЛИГОНОВ ДЛЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ Москва 1998 г. Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекул...»

«УДК 336.97 ББК 36.98 Т-77 Миргородская Алла Гайкасовна, кандидат технических наук, заведующая лабораторией технологии производства табачных изделий Всероссийского научноисследовательского института табака, махорки и т...»








 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.