Bayesian computations in human 3D visual perception

人类 3D 视觉感知中的贝叶斯计算

基本信息

  • 批准号:
    8123262
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29.57万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-08-01 至 2013-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): The goal of the proposed research is to understand how the human visual system resolves the inherent geometric ambiguities associated with most visual cues to depth. The brain can resolve cue ambiguity in two ways, (1) by applying prior knowledge of ecological constraints on those variables (e.g. that figures tend to be symmetric) and (2) by cooperatively using the information from other sensory cues to disambiguate their values. The first two principal aims focus on the first part of the problem. They are shaped by the observation that much of the statistical structure that makes monocular cues to depth informative is categorical in nature - motions are rigid or not, figures are symmetric or not, textures are homogeneous or not, etc.. We will study how the visual system combines information from multiple cues to disambiguate which of the several possible prior constraints to use when interpreting a cue. Casting the problem within a Bayesian framework provides a formal system for modeling robust cue integration, which allows the visual system to effectively deal with large conflicts between sensory cues. We will perform experiments to test the Bayesian model against other models of robust cue integration. The model also provides a framework for characterizing how the brain adapts its internal models of the prior statistics that make monocular cues informative. We will study how human observers use the information obtained by combining multiple cues to adapt these internal models and how this impacts how they integrate cues to estimate surface orientation and shape. The final principal aim tests whether and how the brain uses non-visual information (haptic / kinesthetic) derived from active movement and exploration of objects to disambiguate scene properties on which visual cues depend. The research will focus on three monocular visual cues about surface orientation and shape- figure shape, texture and motion - and how the brain combines these cues with stereoscopic cues. The psychophysics is motivated by and will be coupled with computational modeling of ideal Bayesian models for visual cue integration, learning and multi-modal cue integration. The results of the proposed research will elucidate the types of statistical inferences that are built into the neural computations underlying visual depth perception and define the limits of these computations. This will ultimately direct and constrain future studies of the neural mechanisms underlying vision.
描述(由申请人提供):拟建研究的目标是了解人类视觉系统如何解决与大多数深度视觉线索相关的固有几何模糊性。大脑可以通过两种方式解决线索歧义,(1)通过应用对这些变量的生态约束的先验知识(例如,数字往往是对称的)和(2)通过合作使用来自其他感官线索的信息来消除其值的歧义。前两个主要目标集中在问题的第一部分。它们是通过观察得出的,即使单目深度线索具有信息量的统计结构在本质上是绝对的——运动是刚性的还是非刚性的,图形是对称的还是非对称的,纹理是均匀的还是非均匀的,等等。我们将研究视觉系统如何结合来自多个线索的信息来消除在解释线索时使用的几个可能的先验约束中的哪一个。将该问题置于贝叶斯框架中,为建模鲁棒线索集成提供了一个正式的系统,这使得视觉系统能够有效地处理感官线索之间的大冲突。我们将进行实验来测试贝叶斯模型与其他鲁棒线索整合模型的对比。该模型还提供了一个框架,用于描述大脑如何调整其内部模型的先验统计,使单目线索信息丰富。我们将研究人类观察者如何使用通过组合多个线索获得的信息来适应这些内部模型,以及这如何影响他们如何整合线索来估计表面的方向和形状。最终的主要目的是测试大脑是否以及如何使用非视觉信息(触觉/动觉),这些信息来源于对物体的主动运动和探索,以消除视觉线索所依赖的场景属性的歧义。这项研究将集中在关于物体表面方向和形状的三种单目视觉线索——图形形状、纹理和运动——以及大脑如何将这些线索与立体线索结合起来。心理物理学是由视觉线索整合、学习和多模态线索整合的理想贝叶斯模型的计算建模所驱动的,并将与之相结合。所提出的研究结果将阐明建立在视觉深度感知基础上的神经计算中的统计推断类型,并定义这些计算的限制。这将最终指导和限制未来对视觉背后的神经机制的研究。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Orientation Disparity: A Cue for 3D Orientation?
  • DOI:
    10.1162/neco.2009.08-08-848
  • 发表时间:
    2009-09-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Greenwald, Hal S.;Knill, David C.
  • 通讯作者:
    Knill, David C.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

DAVID C KNILL其他文献

DAVID C KNILL的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('DAVID C KNILL', 18)}}的其他基金

Kinesthetic influences on visual motion perception in normal and older adults
动觉对正常人和老年人视觉运动知觉的影响
  • 批准号:
    8576067
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
CVS Symposium: Computational foundations of perception and action
CVS 研讨会:感知和行动的计算基础
  • 批准号:
    8311491
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
Bayesian computations in human 3D visual perception
人类 3D 视觉感知中的贝叶斯计算
  • 批准号:
    7663053
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
Bayesian computations in human 3D visual perception
人类 3D 视觉感知中的贝叶斯计算
  • 批准号:
    7319279
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
Bayesian computations in human 3D visual perception
人类 3D 视觉感知中的贝叶斯计算
  • 批准号:
    7915448
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
Bayesian computations in human 3D visual perception
人类 3D 视觉感知中的贝叶斯计算
  • 批准号:
    7472422
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
Visual Computations for Motor Control
电机控制的视觉计算
  • 批准号:
    7081409
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
Visual Computations for Motor Control
电机控制的视觉计算
  • 批准号:
    6928376
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
VISUAL COMPUTATIONS FOR MOTOR CONTROL
电机控制的视觉计算
  • 批准号:
    6259411
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
Visual Computations for Motor Control
电机控制的视觉计算
  • 批准号:
    7628409
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:

相似海外基金

Nonlocal Variational Problems from Physical and Biological Models
物理和生物模型的非局部变分问题
  • 批准号:
    2306962
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Point-of-care optical spectroscopy platform and novel ratio-metric algorithms for rapid and systematic functional characterization of biological models in vivo
即时光学光谱平台和新颖的比率度量算法,可快速、系统地表征体内生物模型的功能
  • 批准号:
    10655174
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
Multi-scale stochastic systems motivated by biological models
由生物模型驱动的多尺度随机系统
  • 批准号:
    RGPIN-2015-06573
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Micro-electrofluidic platforms for monitoring 3D human biological models
用于监测 3D 人体生物模型的微电流体平台
  • 批准号:
    DP220102872
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Multi-scale stochastic systems motivated by biological models
由生物模型驱动的多尺度随机系统
  • 批准号:
    RGPIN-2015-06573
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Multi-scale stochastic systems motivated by biological models
由生物模型驱动的多尺度随机系统
  • 批准号:
    RGPIN-2015-06573
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Harnessing machine learning and cloud computing to test biological models of the role of white matter in human learning
利用机器学习和云计算来测试白质在人类学习中的作用的生物模型
  • 批准号:
    2004877
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
    Fellowship Award
A Portable low-cost, Point of Investigation CapCell Scope to Image and Quantify the Major Axes of Metabolism and the Associated Vasculature in In vitro and In vivo Biological Models
便携式低成本调查点 CapCell 示波器,用于对体外和体内生物模型中的主要代谢轴和相关脉管系统进行成像和量化
  • 批准号:
    9899988
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
Multi-scale stochastic systems motivated by biological models
由生物模型驱动的多尺度随机系统
  • 批准号:
    RGPIN-2015-06573
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
A Portable low-cost, Point of Investigation CapCell Scope to Image and Quantify the Major Axes of Metabolism and the Associated Vasculature in In vitro and In vivo Biological Models
便携式低成本调查点 CapCell 示波器,用于对体外和体内生物模型中的主要代谢轴和相关脉管系统进行成像和量化
  • 批准号:
    9753458
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 29.57万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了