Preview

The EYE ГЛАЗ

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Монокулярная оценка глубины (обзор литературы)

https://doi.org/10.33791/2222-4408-2022-1-43-54

Полный текст:

Аннотация

Актуальность. Физиологическую основу пространственного восприятия традиционно относят к бинокулярной системе, интегрирующей сигналы, поступающие в мозг от каждого глаза, в единый образ трехмерного внешнего мира. Между тем, восприятие трехмерности возможно и за счет эволюционно более древней монокулярной системы пространственного восприятия. В норме ведущую роль в восприятии глубины играет бинокулярный механизм, а его нарушения приводят к сдвигу «силовых отношений» в сторону монокулярного. В связи с этим одним из актуальных направлений офтальмологии и нейрофизиологии является исследование особенностей монокулярной оцени глубины в норме и при офтальмопатологии.
Цель: изучить данные литературы, посвященной монокулярному механизму оценки глубины, способам его исследования, а также особенностям его проявлений в норме и при офтальмопатологии.
Материалы и методы. Проведен анализ публикаций на ресурсах PubMed, eLibrary, Cyberleninka, Crossref metadata search.
Результаты. В обзоре рассмотрены современные представления о монокулярных признаках глубины, способных обеспечить эффективную работу монокулярного механизма пространственного зрения. Подробно рассмотрен стереокинетический эффект (СЭ), характеризующий силовые отношения монокулярных и бинокулярных механизмов пространственного зрения. Изучены возможности использования СЭ для оценки состояния механизмов пространственного зрения при офтальмологической и неврологической патологии.
Выводы. Существует ряд монокулярных признаков глубины, способных обеспечить эффективную работу монокулярного механизма пространственного зрения, таких как перспектива, световые и цветовые эффекты, аккомодация, приобретенное с опытом знание истинных размеров объектов. Особое значение для офтальмологической практики имеет СЭ, вызываемый последовательным смещением на сетчатке проекций кольцевых эксцентрических изображений, позволяющий оценивать силовые отношения монокулярных и бинокулярных механизмов пространственного зрения. У пациентов с нарушениями бинокулярного зрения при амблиопии и косоглазии наблюдается уменьшение монокулярных и повышение бинокулярных показателей СЭ, а для органической патологи глазного дна более характерно только снижение монокулярных показателей. При этом изменения показателей СЭ могут служить дополнительными критериями оценки эффективности функционального лечения бинокулярных нарушений.

Для доступа к материалу требуется подписка или приобретенный доступ. Чтобы подтвердить подписку и доступ либо приобрести материал, пожалуйста, войдите в систему.

Об авторах

С. И. Рычкова
ФГБУН «Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича» РАН; Медико-биологический университет инноваций и непрерывного образования ФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации – Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна» ФМБА России
Россия

Рычкова Светлана Игоревна, кандидат медицинских наук, врач-офтальмолог, ведущий научный сотрудник лаборатории «Зрительные системы»; доцент кафедры глазных болезней

127051, Москва, Большой Каретный пер., д. 19

123098, Москва, ул. Гамалеи, д. 15



В. Г. Лихванцева
Академия постдипломного образования ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий Федерального медико-биологического агентства»
Россия

Лихванцева Вера Геннадьевна, доктор медицинских наук, профессор кафедры офтальмологии Академии постдипломного образования

125371, Москва, Волоколамское ш., д. 91



Список литературы

1. Могилев Л.Н. Механизмы пространственного зрения. М.: Наука; 1982. 112 с.

2. Рычков И.Л. Пространственное зрение человека и животных. Иркутск: Издательство Иркутского Университета; 1990. 216 с.

3. Рожкова Г.И., Матвеев С.Г. Зрение детей: проблемы оценки и функциональной коррекции. М.: Наука; 2007. 315 с.

4. Рожкова Г.И., Алексеенко С.В. Зрительный дискомфорт при восприятии стереоскопических изображений как следствие непривычного распределения нагрузки на разные механизмы зрительной системы. Мир техники кино. 2011;21(3):12–21.

5. Рожкова Г.И., Васильева Н.Н. Взаимодействие бинокулярного и стереокинетического механизмов восприятия глубины у детей с нормальным и нарушенным бинокулярным зрением. Сенсорные системы. 2001;15(1):61–68.

6. Перельман Я.И. Занимательная физика. СПб.: Азбука, Азбука-Аттикус; 2021. 272 с.

7. Толанский С. Оптические иллюзии. М.: Мир; 2005. 130 с.

8. Иванова А.С., Финк Д. Приемы формирования виртуальной реальности в работах Виктора Вазарелли по дизайну городской среды. Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2018;8(4):218–233. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2018-4-218-233

9. Ninio J. L’empreinte des sesns. Paris: Odile Jacob; 2011. 281 p.

10. Фарафонова А.С., Алексеева Е.Н. Развитие абстракционизма и его отраслевые направления. Синергия наук. 2018;30:2221–2226.

11. Зайцев А.С. Наука о цвете и живопись. – М.: Искусство; 1986. 158 с.

12. Филиппов С. Что мы видим в глубине картины? Природа и функции пространственности в плоских визуальных искусствах. Артикульт. 2011;1:1–57. Доступно по: http://articult.rsuh.ru/upload/articult/journal_content/001/ARTICULT-01_(1-2011,P.188-243)-Filippov.pdf

13. Fischer G.T. Factors affecting estimation of depth with variations of the stereokinetic effect. Amer J Psychol. 1956;69:252–257.

14. Vezzani S., Kramer P., Bressan P. Stereokinetic effect, kinetic depth effect, and structure from motion. In The Oxford Handbook of Perceptual Organization. Oxford University Press. Oxford UK; 2014. 26 р.

15. Bista S., Leitao da Cunha I.L., Varshney A. Kinetic depth images: flexible generation of depth perception. The Visual Computer. 2017;33:1357–1369. https://doi.org/10.1007/s00371-016-1231-2

16. Howard I.P., Fujii Y., Allison R.S. Interactions between cues to visual motion in depth. J Vis. 2014 Feb 19;14(2):14. https://doi.org/10.1167/14.2.14.PMID:24554479.

17. Thompson L. et al. Contributions of binocular and monocular cues to motion-in-depth perception. Journal of vision. 2019;19(3):2–12. https://doi.org/10.1167/19.3.2

18. Albertazzi L. Stereokinetic shapes and their shadows. Perception. 2004;33:1437–1452. https://doi.org/10.1068/p5284

19. Ming Y. et al. Deep learning for monocular depth estimation: A review. Neurocomputing. 2021:43814–33.

20. Musatti C.L. La stereocinesi e il problema della struttura dello spazio visibile. Rivista di Psicologia. 1955;49:3–57.

21. Wieland B.A., Mefferd R.B. Perception of depth in rotating objects: Asim-metry and velocity as the determinants of the stereokinetic effect. Percept and Mot Skills. 1968;26(3):671–681.

22. Mogylev L.N., Rychkov I.L., Rizolatti G. Alcune osservationi sui fenomeni stereocinetici. Boll. Soc. Italiana Biologia Sperimentale. 1978;5(18):1763–1768.

23. Рычкова С.И., Васильева Н.Н. Взаимоотношение монокулярных и бинокулярных механизмов пространственного восприятия при разных видах амблиопии. Сенсорные системы. 2011;2:119–130.

24. Рычкова С.И., Сандимиров Р.И., Кособуцкая Л.В. Зависимость стереокинетического эффекта от скорости вращения и эксцентриситета тестового изображения у детей с частичной атрофией зрительного нерва. Физиология человека. 2019;45(4):13–22. https://doi.org/10.1134/S0131164619040143

25. Рычкова С.И., Лихванцева В.Г. Взаимоотношения монокулярного и бинокулярного механизмов пространственного восприятия до и после функционального лечения у детей с послеоперационной остаточной микродевиацией. Офтальмохирургия. 2019;4:42–49. https://doi.org/10.25276/0235-4160-2019-4-42-49

26. Wallach H., O’Connell D. The kinetic depth effect. Journal of Experimental Psychology. 1953;45(4):205–217.

27. Ullman S. The interpretation of structure from motion. Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Science. 1979;203:405–426.

28. Liu Y. et al. Blind stereoscopic image quality assessment accounting for human monocular visual properties and binocular interactions. IEEE Access. 2020;8:33666–33678.

29. Pastukhov A., Zaus C.R., Aleshin S. et al. Perceptual coupling induces co-rotation and speeds up alternations in adjacent bi-stable structure-from-motion objects. Journal of Vision. 2018;18:1–14. https://doi.org/10.1167/18.4.21

30. Ferris S.H. Motion parallax and absolute distance. J Exptl Psychol. 1972;95(2):258–263.

31. Holmin J., Nawro M. Motion parallax thresholds for unambiguous depth perception. Vision Research. 2015;115:40–47. https://doi.org/10.1016/j.visres.2015.07.002

32. Shindler A., Bartels A. Motion parallax links visual motion areas and scene regions. Neuroimage. 2016;125:803–812. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2015.10.66

33. Ban H. et al. The integration of motion and disparity cues to depth in dorsal visual cortex. Nature. 2012;15:636–646. https://doi.org/10.1038/nn.3046

34. Czuba T.B. et al. (2014). Area MT encodes three-dimensional motion. The Journal of Neuroscienc. 2014;34(47):15522–15533.

35. Jiang X., Jiang Y., Parasuraman R. The Visual Priming of Motion-Defined 3D Objects. PLoS ONE. 2015;10:e0144730.

36. Kim H.R., Angelaki D.E., DeAngelis G.C. A functional link between MT neu-rons and depth perception based on motion parallax. J Neurosci. 2015;35:2766–2777. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3134-14.2015

37. Nadler J.W., Barbash D., Kim H.R. et al. Joint representation of depth from motion parallax and binocular disparity cues in macaque area MT. J Neuro-sci. 2013;33:14061–14074. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0251-13.2013

38. Brodsky M.C. Optic atrophy in children. Pediatric Neuro-Ophthalmology. 2016. Springer, New York. P. 199–274.

39. Toppino T.C., Long G.M. Time for a change: What dominance durations reveal about adaptation effects in the perception of a bi-stable reversible figure // Atten Percept Psychophys. 2015;77:867–882. https://doi.org/10.3758/s13414-014-0809-x

40. Klink P., Van Ee R., Nijs M. et al. Early interactions between neuronal daptational and voluntary control determine perceptual choices in bistable vision. Journal of Vision. 2008;8(5):16,1–18. https://doi.org/10.1167/8.5.16


Рецензия

Для цитирования:


Рычкова С.И., Лихванцева В.Г. Монокулярная оценка глубины (обзор литературы). The EYE ГЛАЗ. 2022;24(1):43-54. https://doi.org/10.33791/2222-4408-2022-1-43-54

For citation:


Rychkova S.I., Likhvantseva V.G. Monocular Depth Estimation (Literature Review). The EYE GLAZ. 2022;24(1):43-54. (In Russ.) https://doi.org/10.33791/2222-4408-2022-1-43-54

Просмотров: 120


ISSN 2222-4408 (Print)
ISSN 2686-8083 (Online)