La visione spaziale (2):
cellule gangliari e modelli computazionali
Corso di Principi e Modelli della Percezione Prof. Giuseppe Boccignone
Dipartimento di Scienze dell’Informazione Università di Milano
boccignone@dsi.unimi.it
http://homes.dsi.unimi.it/~boccignone/GiuseppeBoccignone_webpage/Modelli_Percezione.html
Visione spaziale:
//le cellule gangliari
occhio
nervo ottico
nucleo genicolato laterale
corteccia striata collicolo superiore chiasma ottico
Cellule gangliari retiniche e strisce
• Cellule gangliari: marcatori di luce
• Ogni cellula è sintonizzata su una certa frequenza spaziale
Frequenze basse Risposta debole
Frequenze alte Risposta debole Frequenze medie Risposta forte
Cellule gangliari retiniche e strisce //selettivita` alle frequenze spaziali
Frequenza spaziale (cicli x grado)
Ampiezza della risposta
Cellule gangliari della retina
Cellule gangliari retiniche e strisce //selettivita` alle frequenze spaziali
Frequenza spaziale (cicli x grado)
Ampiezza risposta
• Una cellula gangliare può essere rappresentata come un filtro bassa banda
Risposta debole
Risposta forte
Risposta debole
• Ogni cellula è sintonizzata su una certa frequenza spaziale
• Cougell e Robson: la risposta dipende dalla fase del reticolo
• Il risultato: si comportano come dei rivelatori (detectors) di differenze locali di luminanza
Cellule gangliari retiniche e strisce //l’importanza della fase
• Dovuto al comportamento di filtro passa alto dei neuroni retinici
• Invariante per rotazione
Cellule gangliari retiniche e strisce //L’illusione ottica delle bande di Mach
• Dovuto al comportamento di filtro passa alto dei neuroni retinici
• Invariante per rotazione
Cellule gangliari retiniche e strisce //L’illusione ottica delle bande di Mach
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Qual è il goal della computazione?
Quale
rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Livelli di spiegazione secondo Marr
Modello
Input Output
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Qual è il goal della
computazione? Modello
Input Output
Definizione teorica
Caratterizzazione del sistema nel dominio delle frequenze spaziali MTF
Output
Input
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Qual è il goal della
computazione? Modello
Input Output
Dalla MTF ricavo la risposta impulsiva del sistema (PSF)
input output
input output
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Qual è il goal della
computazione? Modello
Input Output
Dalla MTF ricavo la risposta impulsiva del sistema (PSF)
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Qual è il goal della computazione?
Input Output
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Qual è il goal della computazione?
Quale
rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Livelli di spiegazione secondo Marr
Input Output
Convoluzione discreta (filtraggio)
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Quale
rappresentazione e quale algoritmo?
Convoluzione discreta (filtraggio)
Convoluzione Kernel (PSF)
Immagine input Immagine output
*
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Quale
rappresentazione e quale algoritmo?
Convoluzione discreta (filtraggio) Immagine input
Log Kernel (PSF)
*
Immagine output
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Quale
rappresentazione e quale algoritmo?
Convoluzione discreta (filtraggio)
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Quale
rappresentazione e quale algoritmo?
Convoluzione discreta (filtraggio)
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Qual è il goal della computazione?
Quale
rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Livelli di spiegazione secondo Marr
Input Output
*
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Come realizzarla fisicamente?
implementazione neurale
Log Kernel discreto (PSF)
Rappresentazione 3D (PSF)
Profilo della Rappresentazione
3D (PSF)
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+ Cellula gangliare
Interludio: un modello computazionale per la rilevazione dei bordi
Qual è il goal della computazione?
Quale
rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Livelli di spiegazione secondo Marr
Input Output
*
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