시각적 인식: 컴퓨터 시각적 처리에 대한 통찰력

By Fouad Sabry

시각적 인식이란 무엇입니까?

시지각은 명시시, 색각, 암점시, 박명시 등을 사용하여 자신 주변의 환경을 해석하는 능력입니다. 이는 환경에 존재하는 사물에 의해 반사되는 가시 스펙트럼의 빛을 활용함으로써 달성됩니다. 그러나 이는 사람이 잘 볼 수 있는 정도인 시력과는 다릅니다. 사람이 완벽한 시력을 갖고 있는 것처럼 보이더라도 시지각 정보를 처리하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.

당신이 얻을 수 있는 혜택

(I) 다음 주제에 대한 통찰력 및 검증:

1장: 시각적 인식

2장: 망막

3장: 색상 항상성

4장: 색각

5장: 시각 시스템

6장: 감각신경계

7장: 광수용체 세포

8장: 잔상

9장: 삼색성

10장: 원뿔 세포

(II) 시각적 인식에 관한 대중의 주요 질문에 답합니다.

(III) 다양한 분야에서 시각적 인식을 사용하는 실제 사례.

이 책은 누구를 위한 책인가

전문가, 학부 및 대학원생, 매니아, 취미생활자, 모든 종류의 시각적 인식에 대한 기본 지식이나 정보를 넘어서고 싶은 사람들.

• Language: 한국어
• Publisher: 10 억 지식이 걸립니다 [Korean]
• Release date: Apr 30, 2024

Book preview

챕터 1: 시지각

광시(주간 시력), 색각, 스코토픽 시력(야간 시력) 및 중경 시력(황혼 시력)은 물체에서 반사된 가시 스펙트럼의 빛을 사용하여 주변 환경에 대한 해석을 만듭니다. 나는 20/20 시력을 가지고 있다와 같은 진술과 대조해 보면, 이는 개인의 눈이 얼마나 선명하게 보는지를 묘사합니다. 완벽한 시력을 가지고 있어도 일부 사람들은 시각 정보를 처리하는 데 어려움을 겪습니다.

시각(vision), 시각(sight), 시력(eyesight)은 모두 뒤따르는 의미(각각 시각적, 광학적, 안구적이라는 형용사)의 이름입니다. 언어학, 심리학, 인지 과학, 신경학 및 분자 생물학을 포함한 많은 연구 분야는 시각과 관련된 수많은 생리학적 구성 요소에 중점을 두었으며, 이를 통틀어 시각 시스템이라고 합니다.

각막은 빛이 눈으로 들어오는 창 역할을 하며, 수정체는 그 빛을 눈 뒤쪽에 있는 빛에 민감한 막인 망막에 집중시켜 감지할 수 있습니다. 망막은 시각 신호를 신경 자극으로 변환하는 변환기 역할을 합니다. 망막에 있는 두 가지 유형의 특수 광수용체 세포인 간상체와 원추세포는 빛을 감지하고 신경 자극에 반응하여 이러한 전달을 수행합니다. 시신경은 이러한 자극을 망막에서 뇌의 중추 신경절로 전달합니다. 이 정보는 외측 원핵(lateral geniculate nucleus)에서 시각 피질(visual cortex)로 보내집니다. 망막 신호가 상구에 도달하는 직접적인 경로도 있습니다. 시각 연합 피질은 최근 몇 년 동안 등쪽 기능 회로와 복부 기능 회로로 나뉘는 것으로 설명되었습니다. 두 개의 흐름 가설은 이러한 추측을 설명합니다.

인간의 눈은 370에서 730 나노 미터 (0.00000037에서 0.00000073 미터) 사이의 파장을 가진 전자기 복사를 감지 할 수있는 것으로 생각됩니다.

시각의 주요 문제는 개인이 실제로 인식하는 것이 망막에서 일어나는 일(즉, 망막의 이미지)을 정확하게 표현하지 못한다는 것입니다. 그 결과, 지각 분야의 연구자들은 시각 처리가 우리가 경험하는 세계에 정확히 어떤 결과를 가져오는지 설명하는 데 어려움을 겪었습니다.

두 개의 주요 고대 그리스 학파는 시각의 메커니즘에 대한 기초적인 설명을 제공합니다.

그 중 가장 초기의 것은 시각의 방출 이론으로, 눈의 광선이 눈에 보이는 물체에 의해 차단된 후 뇌로 다시 반사될 때 지각이 일어난다고 제안했습니다. 직접 시력은 눈에서 광선이 관찰 중인 항목으로 돌아가야 했습니다. 그러나 굴절된 이미지는 눈을 떠나 공기를 통과하여 결국 광선의 움직임의 결과로 관찰되는 가시 물체에 떨어지는 광선을 통해 볼 수도 있습니다. 광학 분야에서 유클리드와 프톨레마이오스의 업적을 존경하는 학자들은 이 가설을 옹호했습니다.

두 번째 학파는 우리가 지각하는 것이 우리 눈에 들어오는 물건 자체의 표현이라고 주장했습니다. 아리스토텔레스는 이 운동의 주요 지지자였으며(De Sensu), 알하젠(965 - c. 1040)은 프톨레마이오스의 양안 시력에 대한 연구를 바탕으로 시력에 대한 광범위한 테스트를 수행했으며 갈렌의 해부학 저술에 대한 통찰력 있는 논평을 제공했습니다.

시각에 대한 현대 연구는 일반적으로 헤르만 폰 헬름홀츠(Hermann von Helmholtz)에 기인합니다. 헬름홀츠는 자신의 연구를 바탕으로 인간의 눈은 선명한 이미지를 생성할 수 없다는 결론을 내렸습니다. 데이터 부족으로 명확하게 관찰하는 것은 불가능해 보였습니다. 따라서 그는 시각이 1867년에 처음 사용한 단어인 무의식적 추론의 결과임에 틀림없다는 결론에 도달했습니다. 그는 기억과 경험을 통해 뇌가 적은 정보에서 결론을 도출할 수 있다는 가설을 세웠다.

추론을 하려면 현실 세계에 노출되어야 합니다.

사람들이 본 것을 기반으로 하는 일반적인 추정은 다음과 같습니다.

빛은 위에서 생성됩니다. 아래에서 사물을 관찰하는 것은 드문 일입니다. 얼굴에 대한 일반(및 선호) 시야각; 멀리 있는 항목의 가시성은 뷰어에 더 가까운 항목에 의해 가려질 수 있지만 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 그리고

사람이나 전경 항목은 모서리가 둥근 것이 일반적입니다.

시각적 착시(추론 과정이 실패하는 상황)를 연구하여 시각 시스템이 어떤 종류의 가정을 하는지 학습합니다.

시지각에 대한 소위 베이지안 연구는 최근 또 다른 형태의 무의식적 추론 가설(확률에 기반한)을 되살렸습니다. 베이지안 형식주의에 의존하지 않고 시각을 설명하려고 시도하는 또 다른 관련 이론은 지각의 전적으로 경험적 이론으로 알려져 있습니다.

오늘날 시각 과학자들이 대답하려고 시도하는 많은 질문들은 1930년대와 1940년대에 게슈탈트 심리학자들에 의해 처음 제기되었다.

인간이 시각적 구성 요소를 이질적인 요소의 집합이 아닌 조직화된 패턴 또는 전체로 인식하는 방법에 대한 연구는 게슈탈트 조직 법칙에 의해 주도되었습니다. 독일어 단어 게슈탈트는 대략 완전한 또는 새로운 구조 및 구성 또는 패턴으로 번역될 수 있습니다. 이 가설은 시각 체계가 본능적으로 항목을 패턴으로 분류하는 것은 좋은 게슈탈트(규칙적, 기본적, 질서 있는 패턴)와 이전 경험, 근접성, 유사성, 폐쇄성, 대칭성, 공통 운명(즉, 공통 운동) 및 연속성의 8가지 기준에 의해 결정된다고 제안합니다.

1960년대에는 기술 발전으로 책을 읽는 동안 안구의 움직임을 지속적으로 기록할 수 있게 되었으며, 육안 검사의 처음 2초 이내에 일어날 수 있는 일이 오른쪽에 묘사되어 있습니다. 남자의 부츠는 선명한 초점이 맞춰져 있지만 흐릿한 배경은 보는 사람의 주변 시야를 나타냅니다(시작 고정에 매우 가깝고 적절한 대비를 가지고 있기 때문에). 안구 운동의 목적은 뇌가 더 자세히 조사할 수 있는 많은 시각적 입력 중 하나를 선택하는 과정인 주의 선택입니다.

그 후의 강박관념은 빠르게 얼굴을 바꿀 것이다. 그들은 심지어 교차 얼굴 비교를 가능하게 할 수도 있습니다.

아이콘의 얼굴은 멀리서 볼 때 매우 매력적인 검색 기호를 만든다고 말하는 것이 안전합니다. 중심 시야는 주변 시야를 추가 정보로 보완합니다.

고정(미세안구, 안구 드리프트 및 떨림), vergence, saccadic, pursuit를 포함한 여러 형태의 안구 운동을 구별하는 것이 중요합니다. 고정은 비교적 고정된 초점 포인트입니다. 그러나 시선의 위치는 항상 약간 변경됩니다. 미세사케이드(microsaccades) 또는 고정의 매우 짧은 이동은 이러한 드리프트를 상쇄하는 데 사용됩니다. 수렴 운동을 수행할 수 있으려면 두 눈이 조화를 이루어야 그림이 양쪽 망막의 같은 지점에 놓이게 됩니다. 그 결과 하나의 선명한 그림이 생성됩니다. 장면이나 이미지를 빠르게 스캔하려면 눈이 한 위치에서 다른 위치로 빠르게 이동하는 saccadic motions로 알려진 특정 종류의 안구 운동이