Power spectrum model of visual masking: simulations and empirical data

In the study of the spatial characteristics of the visual channels, the power spectrum model of visual masking is one of the most widely used. When the task is to detect a signal masked by visual noise, this classical model assumes that the signal and the noise are previously processed by a bank of linear channels and that the power of the signal at threshold is proportional to the power of the noise passing through the visual channel that mediates detection. The model also assumes that this visual channel will have the highest ratio of signal power to noise power at its output. According to this, there are masking conditions where the highest signal-to-noise ratio (SNR) occurs in a channel centered in a spatial frequency different from the spatial frequency of the signal (off-frequency looking). Under these conditions the channel mediating detection could vary with the type of noise used in the masking experiment and this could affect the estimation of the shape and the bandwidth of the visual channels. It is generally believed that notched noise, white noise and double bandpass noise prevent off-frequency looking, and high-pass, low-pass and bandpass noises can promote it independently of the channel's shape. In this study, by means of a procedure that finds the channel that maximizes the SNR at its output, we performed numerical simulations using the power spectrum model to study the characteristics of masking caused by six types of one-dimensional noise (white, high-pass, low-pass, bandpass, notched, and double bandpass) for two types of channel's shape (symmetric and asymmetric). Our simulations confirm that (1) high-pass, low-pass, and bandpass noises do not prevent the off-frequency looking, (2) white noise satisfactorily prevents the off-frequency looking independently of the shape and bandwidth of the visual channel, and interestingly we proved for the first time that (3) notched and double bandpass noises prevent off-frequency looking only when the noise cutoffs around the spatial frequency of the signal match the shape of the visual channel (symmetric or asymmetric) involved in the detection. In order to test the explanatory power of the model with empirical data, we performed six visual masking experiments. We show that this model, with only two free parameters, fits the empirical masking data with high precision. Finally, we provide equations of the power spectrum model for six masking noises used in the simulations and in the experiments.

Effects of visuospatial tasks on desensitization to emotive memories

Objectives. Intrusive memories of extreme trauma can disrupt a stepwise approach to imaginal exposure. Concurrent tasks that load the visuospatial sketchpad (VSSP) of working memory reduce the vividness of recalled images. This study tested whether relief of distress from competing VSSP tasks during imaginal exposure is at the cost of impaired desensitization. Design. This study examined repeated exposure to emotive memories using 18 unselected undergraduates and a within-subjects design with three exposure conditions (Eye Movement, Visual Noise, Exposure Alone) in random, counterbalanced order. Method. At baseline, participants recalled positive and negative experiences, and rated the vividness and emotiveness of each image. A different positive and negative recollection was then used for each condition. Vividness and emotiveness were rated after each of eight exposure trials. At a post-exposure session 1 week later, participants rated each image without any concurrent task. Results. Consistent with previous research, vividness and distress during imaging were lower during Eye Movements than in Exposure Alone, with passive visual interference giving intermediate results. A reduction in emotional responses from Baseline to Post was of similar size for the three conditions. Conclusion. Visuospatial tasks may offer a temporary response aid for imaginal exposure without affecting desensitization.

Orchestration signals in the classroom: managing the jigsaw collaborative learning flow

The orchestration of collaborative learning processes in face-to-facephysical settings, such as classrooms, requires teachers to coordinate students indicating them who belong to each group, which collaboration areas areassigned to each group, and how they should distribute the resources or roles within the group. In this paper we present an Orchestration Signal system,composed of wearable Personal Signal devices and an Orchestration Signal manager. Teachers can configure color signals in the manager so that they are transmitted to the wearable devices to indicate different orchestration aspects.In particular, the paper describes how the system has been used to carry out a Jigsaw collaborative learning flow in a classroom where students received signals indicating which documents they should read, in which group they were and in which area of the classroom they were expected to collaborate. The evaluation results show that the proposed system facilitates a dynamic, visual and flexible orchestration.

Réactivité posturale et inconfort subjectif induits par un stimulus visuel

Il est bien connu des professionnels de la vision que l’ajustement des verres progressifs sur un patient presbyte peut induire de l’inconfort et des difficultés posturales (Timmis, Johnson, Elliott, & Buckley, 2010). Ces plaintes sont directement associées à l’information visuelle perçue à travers les verres progressifs. Le principal objectif de cette thèse est d’identifier quels sont les paramètres d’un stimulus visuel (p.ex. fréquence temporelle ou vélocité) à l’origine de la perturbation posturale et de l’inconfort. Les distorsions dynamiques perçues à travers des verres progressifs s’apparentent aux mouvements d’un bateau qui roule de droite à gauche ou qui tangue d’avant en arrière. Ce type de stimulation visuelle a été reproduit dans une voute d’immersion en réalité virtuelle avec un sol à texture de damier noir et blanc qui oscillait périodiquement de droite à gauche et d’avant en arrière à différentes fréquences et amplitudes. Les études qui portent sur ce sujet montrent que la réponse posturale induite visuellement augmente avec la vélocité de stimulation et diminue lorsque la fréquence augmente. Cette information peut paraitre contradictoire, car ces deux variables sont liées entre elles par l’amplitude et covarient dans le même sens. Le premier objectif de cette thèse était de déterminer les causes possibles de cette contradiction. En faisant varier la fréquence temporelle de stimulation visuelle, on retrouve deux domaines de réponse posturale. Le premier domaine correspond aux fréquences inférieures à 0,12 Hz. Dans ce domaine, la réponse posturale est visuodépendante et augmente avec la vélocité du stimulus. Le second domaine postural correspond aux fréquences supérieures à 0,25 Hz. Dans ce domaine, la réponse posturale sature et diminue avec l’augmentation de la fréquence. Cette saturation de la réponse posturale semble causée par des limitations biomécaniques et fréquentielles du système postural. D’autres études ont envisagé d’étudier l’inconfort subjectif induit par des stimuli visuels périodiques. Au sein de la communauté scientifique, deux théories principales se confrontent. La théorie sensorielle repose sur les conflits sensoriels induit par le stimulus visuel tandis que la théorie posturale suggère que l’inconfort est la conséquence de l’instabilité posturale. Nos résultats révèlent que l’inconfort subjectif induit par une stimulation visuelle dynamique dépend de la vélocité du stimulus plutôt que de sa fréquence. L’inconfort peut être prédit par l’instabilité naturelle des individus en l’absence de stimulus visuel comme le suggère la théorie posturale. Par contre, l’instabilité posturale induite par un stimulus visuel dynamique ne semble pas être une condition nécessaire et suffisante pour entrainer de l’inconfort. Ni la théorie sensorielle ni la théorie posturale ne permettent à elles seules d’expliquer tous les mécanismes à l’origine de l’inconfort subjectif. Ces deux théories sont complémentaires, l’une expliquant que l’instabilité intrinsèque est un élément prédictif de l’inconfort et l’autre que l’inconfort induit par un stimulus visuel dynamique résulte d’un conflit entre les entrées sensorielles et les représentations acquises par l’individu.

A virtual reality approach to the study of visually driven postural control in developing and aging humans

L'être humain utilise trois systèmes sensoriels distincts pour réguler le maintien de la station debout: la somesthésie, le système vestibulaire, et le système visuel. Le rôle de la vision dans la régulation posturale demeure peu connu, notamment sa variabilité en fonction de l'âge, du type développemental, et des atteintes neurologiques. Dans notre travail, la régulation posturale induite visuellement a été évaluée chez des participants au développement et vieillissement normaux âgés de 5-85 ans, chez des individus autistes (développement atypique) âgés de 12-33 ans, ainsi que chez des enfants entre 9-18 ans ayant subi un TCC léger. À cet effet, la réactivité posturale des participants en réponse à un tunnel virtuel entièrement immersif, se mouvant à trois niveaux de vélocité, a été mesurée; des conditions contrôles, où le tunnel était statique ou absent, ont été incluses. Les résultats montrent que la réactivité (i.e. instabilité) posturale induite visuellement est plus élevée chez les jeunes enfants; ensuite, elle s'atténue pour rejoindre des valeurs adultes vers 16-19 ans et augmente de façon linéaire en fonction de l'âge après 45 ans jusqu'à redevenir élevée vers 60 ans. De plus, à la plus haute vélocité du tunnel, les plus jeunes participants autistes ont manifesté significativement moins de réactivité posturale comparativement à leurs contrôles; cette différence n'était pas présente chez des participants plus âgés (16-33 ans). Enfin, les enfants ayant subi un TCC léger, et qui étaient initialement modérément symptomatiques, ont montré un niveau plus élevé d'instabilité posturale induite visuellement que les contrôles, et ce jusqu'à 12 semaines post-trauma malgré le fait que la majorité d'entre eux (89%) n'étaient plus symptomatiques à ce stade. En somme, cela suggère la présence d'une importante période de transition dans la maturation des systèmes sous-tendant l'intégration sensorimotrice impliquée dans le contrôle postural vers l'âge de 16 ans, et d'autres changements sensorimoteurs vers l'âge de 60 ans; cette sur-dépendance visuelle pour la régulation posturale chez les enfants et les aînés pourrait guider l'aménagement d'espaces et l'élaboration d'activités ajustés à l'âge des individus. De plus, le fait que l'hypo-réactivité posturale aux informations visuelles chez les autistes dépende des caractéristiques de l'environnement visuel et de l'âge chronologique, affine notre compréhension des anomalies sensorielles propres à l'autisme. Par ailleurs, le fait que les enfants ayant subi un TCC léger montrent des anomalies posturales jusqu'à 3 mois post-trauma, malgré une diminution significative des symptômes rapportés, pourrait être relié à une altération du traitement de l'information visuelle dynamique et pourrait avoir des implications quant à la gestion clinique des patients aux prises avec un TCC léger, puisque la résolution des symptômes est actuellement le principal critère utilisé pour la prise de décision quant au retour aux activités. Enfin, les résultats obtenus chez une population à développement atypique (autisme) et une population avec atteinte neurologique dite transitoire (TCC léger), contribuent non seulement à une meilleure compréhension des mécanismes d'intégration sensorimotrice sous-tendant le contrôle postural mais pourraient aussi servir comme marqueurs sensibles et spécifiques de dysfonction chez ces populations. Mots-clés : posture, équilibre, vision, développement/vieillissement sensorimoteur, autisme, TCC léger symptomatique, réalité virtuelle.

Caractérisation du substrat neurologique impliqué dans le traitement de stimuli visuels dynamiques émotionnels : étude d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle

Malgré l’engouement pour les neurosciences cognitives des émotions et les nombreuses publications des dernières décennies tentant d’élucider les bases neurobiologiques des émotions, nos connaissances sur le domaine restent embryonnaires. Plusieurs questions importantes restent toujours sans réponses incluant s’il existe ou non un système unique pour le traitement de stimuli émotionnels et s’il y a ou non des différences entre les hommes et les femmes pour le traitement de stimuli émotionnels. L’objectif de cette thèse est d’apporter certains éléments de réponses à ces questions à travers une caractérisation du substrat neurobiologique impliqué dans le traitement de stimuli émotionnels visuels et dynamiques. Ce travail a été mené via l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) cérébrale. Le premier chapitre, subdivisé en quatre sections, permet de présenter la perspective dans laquelle s’inscrit la thèse. La première section de ce chapitre sert à établir certaines balises définitionnelles liées aux émotions. La seconde section, basée sur une lecture des textes originaux, retrace les faits historiques saillants de la neurobiologie des émotions allant de Charles Darwin à Joseph Ledoux. La troisième section débute où la seconde s’arrête et continue l’histoire de la neurobiologie des émotions à travers un résumé de toutes les principales méta-analyses d’imagerie fonctionnelle cérébrale des émotions. La dernière section du chapitre permet de présenter la problématique de recherche. La recherche, à proprement parler, qui constitue le corps de la thèse est ensuite présentée sous forme de trois articles. Enfin, les résultats de cette recherche et la manière dont ils s’inscrivent dans la continuité de nos connaissances actuelles font l’objet d’une discussion générale. Le premier article (chapitre II) rapporte, chez les hommes et les femmes, les régions du cerveau qui sont plus activées lors du traitement de films érotiques que lors du traitement de films dits ‘neutres’. Un chevauchement manifeste est observé entre les hommes et les femmes. Par contre, une activation significativement plus grande est observée chez les hommes pour l’hypothalamus, une région importante pour le comportement sexuel à travers la phylogénie. De plus, chez les hommes seulement, l’activation hypothalamique est corrélée à l’excitation sexuelle subjective. Comme la recherche présentée dans le premier article se sert de conditions expérimentales relativement longues pour l’IRMf (i.e. extraits de films de 3 minutes) et que ceci peut induire une nette diminution de signal en lien avec certaines contraintes de l’IRMf, le second article (chapitre III) examine les corrélats du traitement de stimuli sexuels en utilisant, cette fois, un paradigme d’IRMf classique où plusieurs extraits de films de 33 secondes sont présentés à la place. Cette étude démontre que, pour le traitement de stimuli sexuels, ce paradigme classique d’IRMf est beaucoup plus sensible que celui du premier article. De plus, comme ce paradigme mène à une reproduction des résultats du premier papier, ce travail soutient la perspective selon laquelle les paradigmes à époques courtes sont une alternative valide aux longues époques comme méthode d’étude du traitement de stimuli émotionnels. Le troisième article (chapitre IV) capitalise sur le protocole du second article et démontre que les patrons d’activation associés au visionnement de courts extraits de films induisant du dégoût, de l’amusement, ou de l’excitation sexuelle, sont très étendus. Une analyse de conjonction formelle démontre un large chevauchent de ces patrons à travers les différents affects étudiés. Enfin, le cinquième chapitre sert de discussion générale. Les questions des différences entre les hommes et les femmes dans le traitement des émotions, de l’existence ou non d’un système général pour le traitement des émotions, ainsi que de la manière dont un tel système pourrait être conçu, sont des points saillants de la discussion. Ces points sont abordés à la lumières des connaissances actuelles et des résultats des trois articles.

Optic Flow Contribution to Locomotion Adjustments in Obstacle Avoidance

Locomotion generates a visual movement pattern characterized as optic flow. To explore how the locomotor adjustments are affected by this pattern, an experimental paradigm was developed to eliminate optic flow during obstacle avoidance. The aim was to investigate the contribution of optic flow in obstacle avoidance by using a stroboscopic lamp. Ten young adults walked on an 8m pathway and stepped over obstacles at two heights. Visual sampling was determined by a stroboscopic lamp (static and dynamic visual sampling). Three-dimensional kinematics data showed that the visual information about self-motion provided by the optic flow was crucial for estimating the distance from and the height of the obstacle. Participants presented conservative behavior for obstacle avoidance under experimental visual sampling conditions, which suggests that optic flow favors the coupling of vision to adaptive behavior for obstacle avoidance.

Locomoção visualmente guiada na transposição de obstáculos: efeitos de amostras visuais estáticas e dinâmica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Papel da visão no controle locomotor durante a ultrapassagem de obstáculos de diferentes alturas em idosos com doença de Parkinon e idosos sadios

Pós-graduação em Ciências da Motricidade - IBRC

Avaliação da comunicação cartográfica de sistema de navegação e guia de rota em automóvel

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Thinking in three dimensions: Exploring students' geometric thinking and spatial ability with the Geometer's Sketchpad

Current reform initiatives recommend that geometry instruction include the study of three-dimensional geometric objects and provide students with opportunities to use spatial skills in problem-solving tasks. Geometer's Sketchpad (GSP) is a dynamic and interactive computer program that enables the user to investigate and explore geometric concepts and manipulate geometric structures. Research using GSP as an instructional tool has focused primarily on teaching and learning two-dimensional geometry. This study explored the effect of a GSP based instructional environment on students' geometric thinking and three-dimensional spatial ability as they used GSP to learn three-dimensional geometry. For 10 weeks, 18 tenth-grade students from an urban school district used GSP to construct and analyze dynamic, two-dimensional representations of three-dimensional objects in a classroom environment that encouraged exploration, discussion, conjecture, and verification. The data were collected primarily from participant observations and clinical interviews and analyzed using qualitative methods of analysis. In addition, pretest and posttest measures of three-dimensional spatial ability and van Hiele level of geometric thinking were obtained. Spatial ability measures were analyzed using standard t-test analysis. ^ The data from this study indicate that GSP is a viable tool to teach students about three-dimensional geometric objects. A comparison of students' pretest and posttest van Hiele levels showed an improvement in geometric thinking, especially for students on lower levels of the van Hiele theory. Evidence at the p < .05 level indicated that students' spatial ability improved significantly. Specifically, the GSP dynamic, visual environment supported students' visualization and reasoning processes as students attempted to solve challenging tasks about three-dimensional geometric objects. The GSP instructional activities also provided students with an experiential base and an intuitive understanding about three-dimensional objects from which more formal work in geometry could be pursued. This study demonstrates that by designing appropriate GSP based instructional environments, it is possible to help students improve their spatial skills, develop more coherent and accurate intuitions about three-dimensional geometric objects, and progress through the levels of geometric thinking proposed by van Hiele. ^

Expertise sportive et entraînement perceptivo-cognitif de l’athlète

Pour être performant au plus haut niveau, les athlètes doivent posséder une capacité perceptivo-cognitive supérieure à la moyenne. Cette faculté, reflétée sur le terrain par la vision et l’intelligence de jeu des sportifs, permet d’extraire l’information clé de la scène visuelle. La science du sport a depuis longtemps observé l’expertise perceptivo-cognitive au sein de l’environnement sportif propre aux athlètes. Récemment, des études ont rapporté que l’expertise pouvait également se refléter hors de ce contexte, lors d’activités du quotidien par exemple. De plus, les récentes théories entourant la capacité plastique du cerveau ont amené les chercheurs à développer des outils pour entraîner les capacités perceptivo-cognitives des athlètes afin de les rendre plus performants sur le terrain. Ces méthodes sont la plupart du temps contextuelles à la discipline visée. Cependant, un nouvel outil d’entraînement perceptivo-cognitif, nommé 3-Dimensional Multiple Object Tracking (3D-MOT) et dénué de contexte sportif, a récemment vu le jour et a fait l’objet de nos recherches. Un de nos objectifs visait à mettre en évidence l’expertise perceptivo-cognitive spécifique et non-spécifique chez des athlètes lors d’une même étude. Nous avons évalué la perception du mouvement biologique chez des joueurs de soccer et des non-athlètes dans une salle de réalité virtuelle. Les sportifs étaient systématiquement plus performants en termes d’efficacité et de temps de réaction que les novices pour discriminer la direction du mouvement biologique lors d’un exercice spécifique de soccer (tir) mais également lors d’une action issue du quotidien (marche). Ces résultats signifient que les athlètes possèdent une meilleure capacité à percevoir les mouvements biologiques humains effectués par les autres. La pratique du soccer semble donc conférer un avantage fondamental qui va au-delà des fonctions spécifiques à la pratique d’un sport. Ces découvertes sont à mettre en parallèle avec la performance exceptionnelle des athlètes dans le traitement de scènes visuelles dynamiques et également dénuées de contexte sportif. Des joueurs de soccer ont surpassé des novices dans le test de 3D-MOT qui consiste à suivre des cibles en mouvement et stimule les capacités perceptivo-cognitives. Leur vitesse de suivi visuel ainsi que leur faculté d’apprentissage étaient supérieures. Ces résultats confirmaient des données obtenues précédemment chez des sportifs. Le 3D-MOT est un test de poursuite attentionnelle qui stimule le traitement actif de l’information visuelle dynamique. En particulier, l’attention sélective, dynamique et soutenue ainsi que la mémoire de travail. Cet outil peut être utilisé pour entraîner les fonctions perceptivo-cognitives des athlètes. Des joueurs de soccer entraînés au 3D-MOT durant 30 sessions ont montré une amélioration de la prise de décision dans les passes de 15% sur le terrain comparés à des joueurs de groupes contrôles. Ces données démontrent pour la première fois un transfert perceptivo-cognitif du laboratoire au terrain suivant un entraînement perceptivo-cognitif non-contextuel au sport de l’athlète ciblé. Nos recherches aident à comprendre l’expertise des athlètes par l’approche spécifique et non-spécifique et présentent également les outils d’entraînements perceptivo-cognitifs, en particulier le 3D-MOT, pour améliorer la performance dans le sport de haut-niveau.

Combining Leaf Shape and Texture for Costa Rican Plant Species Identification

In the last decade, research in Computer Vision has developed several algorithms to help botanists and non-experts to classify plants based on images of their leaves. LeafSnap is a mobile application that uses a multiscale curvature model of the leaf margin to classify leaf images into species. It has achieved high levels of accuracy on 184 tree species from Northeast US. We extend the research that led to the development of LeafSnap along two lines. First, LeafSnap’s underlying algorithms are applied to a set of 66 tree species from Costa Rica. Then, texture is used as an additional criterion to measure the level of improvement achieved in the automatic identification of Costa Rica tree species. A 25.6% improvement was achieved for a Costa Rican clean image dataset and 42.5% for a Costa Rican noisy image dataset. In both cases, our results show this increment as statistically significant. Further statistical analysis of visual noise impact, best algorithm combinations per species, and best value of , the minimal cardinality of the set of candidate species that the tested algorithms render as best matches is also presented in this research

Expertise sportive et entraînement perceptivo-cognitif de l’athlète

Pour être performant au plus haut niveau, les athlètes doivent posséder une capacité perceptivo-cognitive supérieure à la moyenne. Cette faculté, reflétée sur le terrain par la vision et l’intelligence de jeu des sportifs, permet d’extraire l’information clé de la scène visuelle. La science du sport a depuis longtemps observé l’expertise perceptivo-cognitive au sein de l’environnement sportif propre aux athlètes. Récemment, des études ont rapporté que l’expertise pouvait également se refléter hors de ce contexte, lors d’activités du quotidien par exemple. De plus, les récentes théories entourant la capacité plastique du cerveau ont amené les chercheurs à développer des outils pour entraîner les capacités perceptivo-cognitives des athlètes afin de les rendre plus performants sur le terrain. Ces méthodes sont la plupart du temps contextuelles à la discipline visée. Cependant, un nouvel outil d’entraînement perceptivo-cognitif, nommé 3-Dimensional Multiple Object Tracking (3D-MOT) et dénué de contexte sportif, a récemment vu le jour et a fait l’objet de nos recherches. Un de nos objectifs visait à mettre en évidence l’expertise perceptivo-cognitive spécifique et non-spécifique chez des athlètes lors d’une même étude. Nous avons évalué la perception du mouvement biologique chez des joueurs de soccer et des non-athlètes dans une salle de réalité virtuelle. Les sportifs étaient systématiquement plus performants en termes d’efficacité et de temps de réaction que les novices pour discriminer la direction du mouvement biologique lors d’un exercice spécifique de soccer (tir) mais également lors d’une action issue du quotidien (marche). Ces résultats signifient que les athlètes possèdent une meilleure capacité à percevoir les mouvements biologiques humains effectués par les autres. La pratique du soccer semble donc conférer un avantage fondamental qui va au-delà des fonctions spécifiques à la pratique d’un sport. Ces découvertes sont à mettre en parallèle avec la performance exceptionnelle des athlètes dans le traitement de scènes visuelles dynamiques et également dénuées de contexte sportif. Des joueurs de soccer ont surpassé des novices dans le test de 3D-MOT qui consiste à suivre des cibles en mouvement et stimule les capacités perceptivo-cognitives. Leur vitesse de suivi visuel ainsi que leur faculté d’apprentissage étaient supérieures. Ces résultats confirmaient des données obtenues précédemment chez des sportifs. Le 3D-MOT est un test de poursuite attentionnelle qui stimule le traitement actif de l’information visuelle dynamique. En particulier, l’attention sélective, dynamique et soutenue ainsi que la mémoire de travail. Cet outil peut être utilisé pour entraîner les fonctions perceptivo-cognitives des athlètes. Des joueurs de soccer entraînés au 3D-MOT durant 30 sessions ont montré une amélioration de la prise de décision dans les passes de 15% sur le terrain comparés à des joueurs de groupes contrôles. Ces données démontrent pour la première fois un transfert perceptivo-cognitif du laboratoire au terrain suivant un entraînement perceptivo-cognitif non-contextuel au sport de l’athlète ciblé. Nos recherches aident à comprendre l’expertise des athlètes par l’approche spécifique et non-spécifique et présentent également les outils d’entraînements perceptivo-cognitifs, en particulier le 3D-MOT, pour améliorer la performance dans le sport de haut-niveau.

Topographic visual analytics of multibeam dynamic SONAR data

This paper considers the problem of low-dimensional visualisation of very high dimensional information sources for the purpose of situation awareness in the maritime environment. In response to the requirement for human decision support aids to reduce information overload (and specifically, data amenable to inter-point relative similarity measures) appropriate to the below-water maritime domain, we are investigating a preliminary prototype topographic visualisation model. The focus of the current paper is on the mathematical problem of exploiting a relative dissimilarity representation of signals in a visual informatics mapping model, driven by real-world sonar systems. A realistic noise model is explored and incorporated into non-linear and topographic visualisation algorithms building on the approach of [9]. Concepts are illustrated using a real world dataset of 32 hydrophones monitoring a shallow-water environment in which targets are present and dynamic.