Role of Low-level Mechanisms in Brightness Perception

Brightness judgments are a key part of the primate brain's visual analysis of the environment. There is general consensus that the perceived brightness of an image region is based not only on its actual luminance, but also on the photometric structure of its neighborhood. However, it is unclear precisely how a region's context influences its perceived brightness. Recent research has suggested that brightness estimation may be based on a sophisticated analysis of scene layout in terms of transparency, illumination and shadows. This work has called into question the role of low-level mechanisms, such as lateral inhibition, as explanations for brightness phenomena. Here we describe experiments with displays for which low-level and high-level analyses make qualitatively different predictions, and with which we can quantitatively assess the trade-offs between low-level and high-level factors. We find that brightness percepts in these displays are governed by low-level stimulus properties, even when these percepts are inconsistent with higher-level interpretations of scene layout. These results point to the important role of low-level mechanisms in determining brightness percepts.

Detecting Faces in Impoverished Images

The ability to detect faces in images is of critical ecological significance. It is a pre-requisite for other important face perception tasks such as person identification, gender classification and affect analysis. Here we address the question of how the visual system classifies images into face and non-face patterns. We focus on face detection in impoverished images, which allow us to explore information thresholds required for different levels of performance. Our experimental results provide lower bounds on image resolution needed for reliable discrimination between face and non-face patterns and help characterize the nature of facial representations used by the visual system under degraded viewing conditions. Specifically, they enable an evaluation of the contribution of luminance contrast, image orientation and local context on face-detection performance.

Perceiving Illumination Inconsistencies in Scenes

The human visual system is adept at detecting and encoding statistical regularities in its spatio-temporal environment. Here we report an unexpected failure of this ability in the context of perceiving inconsistencies in illumination distributions across a scene. Contrary to predictions from previous studies [Enns and Rensink, 1990; Sun and Perona, 1996a, 1996b, 1997], we find that the visual system displays a remarkable lack of sensitivity to illumination inconsistencies, both in experimental stimuli and in images of real scenes. Our results allow us to draw inferences regarding how the visual system encodes illumination distributions across scenes. Specifically, they suggest that the visual system does not verify the global consistency of locally derived estimates of illumination direction.

Biologically Plausible Neural Model for the Recognition of Biological Motion and Actions

The visual recognition of complex movements and actions is crucial for communication and survival in many species. Remarkable sensitivity and robustness of biological motion perception have been demonstrated in psychophysical experiments. In recent years, neurons and cortical areas involved in action recognition have been identified in neurophysiological and imaging studies. However, the detailed neural mechanisms that underlie the recognition of such complex movement patterns remain largely unknown. This paper reviews the experimental results and summarizes them in terms of a biologically plausible neural model. The model is based on the key assumption that action recognition is based on learned prototypical patterns and exploits information from the ventral and the dorsal pathway. The model makes specific predictions that motivate new experiments.

On the difficulty of feature-based attentional modulations in visual object recognition: A modeling study.

Numerous psychophysical experiments have shown an important role for attentional modulations in vision. Behaviorally, allocation of attention can improve performance in object detection and recognition tasks. At the neural level, attention increases firing rates of neurons in visual cortex whose preferred stimulus is currently attended to. However, it is not yet known how these two phenomena are linked, i.e., how the visual system could be "tuned" in a task-dependent fashion to improve task performance. To answer this question, we performed simulations with the HMAX model of object recognition in cortex [45]. We modulated firing rates of model neurons in accordance with experimental results about effects of feature-based attention on single neurons and measured changes in the model's performance in a variety of object recognition tasks. It turned out that recognition performance could only be improved under very limited circumstances and that attentional influences on the process of object recognition per se tend to display a lack of specificity or raise false alarm rates. These observations lead us to postulate a new role for the observed attention-related neural response modulations.

The Perception of Subjective Surfaces

It is proposed that subjective contours are an artifact of the perception of natural three-dimensional surfaces. A recent theory of surface interpolation implies that "subjective surfaces" are constructed in the visual system by interpolation between three-dimensional values arising from interpretation of a variety of surface cues. We show that subjective surfaces can take any form, including singly and doubly curved surfaces, as well as the commonly discussed fronto-parallel planes. In addition, it is necessary in the context of computational vision to make explicit the discontinuities, both in depth and in surface orientation, in the surfaces constructed by interpolation. It is proposed that subjective surfaces and subjective contours are demonstrated. The role played by figure completion and enhanced brightness contrast in the determination of subjective surfaces is discussed. All considerations of surface perception apply equally to subjective surfaces.

Movimientos oculares y etapas iniciales del procesamiento de la información visual en lectores normales, retrasados y disléxicos.

1. Conocer el papel que desempeña el control de los movimientos oculares en los trastornos de la lectura. 2. Determinar si algunos componentes del procesamiento inicial de la información visual, como la persistencia visual o la rapidez de procesamiento de esta información, son variables que permiten discriminar entre sujetos disléxicos y aquellos otros que no padecen tal tipo de tratorno. 3. Averiguar si realmente la dislexia puede distinguirse de otros tipos de retraso lector. 4. Examinar la evolución de la alteración a distintos niveles de edad, en función de las variables estudiadas. 5. Emplear el mismo grupo de sujetos a lo largo de los diversos estudios con el fin de conocer su ejecución diferencial en las distintas variables. 90 alumnos de seis colegios de EGB de Granada, tres estatales y tres privados. Los alumnos se dividen en tres grupos con 30 sujetos cada uno: sujetos disléxicos, lectores retrasados y lectores normales. Los estudios experimentales se aplican de forma individualizada. Las pruebas realizadas se dividen en cinco grupos o estudios: 1. Estudio del registro de los movimientos oculares durante la lectura de dos textos de diferente nivel de dificultad. 2. Estudio del registro de los movimientos de los ojos durante una tarea de rastreo ocular. 3. Diferencias en persistencia visual entre disléxicos, lectores retrasados y lectores normales. 4. Diferencias entre los 'soas' de disléxicos, lectores retrasados y normales en una tarea de enmascaramiento retroactivo. 5. Diferencias en la velocidad de decodificación y acceso léxico. Se hacen estudios comparativos entre los tres grupos de la muestra. Escala de inteligencia de Wisc; prueba EDIL-1 (exploración de las dificultades en lectura); prueba de lectura; test de análisis de lectoescritura (TALE). Medias y desviaciones típicas; análisis de varianza; análisis de Newman-keuls; tratamiento informático de datos. 1. En el primer y segundo estudio se pone de manifiesto la existencia de diferencias significativas en todos los parámetros de los movimientos oculares entre lectores normales y disléxicos independientemente de la dificultad del texto. En lo que respecta a los lectores retrasados las diferncias encontradas son una consecuencia de su ineficacia lectora. 2. Existe una fuerte relación entre la dislexia y la presencia de pautas alteradas de los movimientos oculares. 3. Los disléxicos presentan una mayor duración de la persistencia visual que los normales y esta diferencia se mantiene independientemente del método de medida empleado. 4. En el estudio cuarto y quinto se demuestra que existen diferencias entre disléxicos y normales en cuanto a la velocidad de procesamiento de la información. Algunas formas de dislexia estan ligadas a la existencia de alteraciones en los movimientos oculares y resultaría conveniente la realización de nuevos estudios con métodos más precisos y fiables para su diagnóstico.

Análisis experimental del concepto de madurez lectoescritora : sexo y tipo de enseñanza pública y privada en la madurez lectoescritora.

Demostrar que el aprendizaje no está sujeto a la relación edad-madurez y que se deben crear las oportunas condiciones humanas y estructurales que posibiliten el acceso de los niños a la lectoescritura en función de sus posibilidades y no de su edad. 732 niños malagueños de los cuales 423 son chicos y 306 chicas, de edades comprendidas entre los 5 y 6 años asistentes al segundo curso de Prescolar. 394 son de colegios privados y 335 de estatales. Consulta a fuentes bibliográficas, recogida de datos, formulación de hipótesis, elaboración de diseño, comprobación de hipótesis y evaluación de los resultados. Fuentes bibliográficas, tests y entrevistas. Análisis de varianza, análisis de clasificación múltiple, análisis factorial, matrices de correlación de Pearson y Spearman, análisis de elementos y de validez interna y predictiva de los tests ABC. En las pruebas de ajuste a la normalidad se encuentra que, a excepción de las variables de pronunciación y memoria motora, las variables se ajustan a la normalidad. Los tests ABC no aportan un criterio de contrastación y evaluación que permita referenciar a los sujetos con un grupo de sujetos de iguales características, pero son un elemento de elevada precisión en sus estimaciones. Las matrices de correlación de Pearson revelan valores bajos, excepto en las variables de coordinación viso-motora y memoria motora. Por otra parte, la matriz de Spearman confirma los datos obtenidos con el coeficiente de Pearson. Al determinar el índice de dificultad, se ha comprobado que para las variables de los tests ABC, hay un índice bajo, lo que significa que son pruebas difíciles o muy difíciles. En cuanto a la homogeneidad, cuanto mayor sea ésta, mayor será la precisión de los tests, pero menor su validez. Referente a esta última, es preciso destacar que los tests ABC no son un instrumento de pronóstico válido, son necesarias pruebas que observen variables de percepción y discriminación visual y auditiva y de vocabulario, al tiempo que se deben suprimir pruebas de coordinación motora y atención por su dificultad, los resultados obtenidos con el análisis de varianza demuestran que las niñas no 'maduran' antes que los niños y existen diferencias en el aprendizaje lectoescritor teniendo en cuenta los factores socioeconómicos y culturales. La coordinación dinámica, la percepción, la organización espacio-temporal y el lenguaje son los factores en los que descansa el concepto de madurez, que no pueden ser comprendidos sin un quinto factor formado por las condiciones económicas y culturales en que haya tenido lugar su desarrollo.

??Es la dislexia un trastorno perceptivo-visual? : nuevos datos emp??ricos

Resumen tomado de la publicaci??n

La posici??n de las letras externas en el reconocimiento visual de palabras

Resumen tomado de la publicaci??n. Resumen tambi??n en ingl??s

WMR navigation using local potential field corridors and narrow local occupancy grid perception

Path planning and control strategies applied to autonomous mobile robots should fulfil safety rules as well as achieve final goals. Trajectory planning applications should be fast and flexible to allow real time implementations as well as environment interactions. The methodology presented uses the on robot information as the meaningful data necessary to plan a narrow passage by using a corridor based on attraction potential fields that approaches the mobile robot to the final desired configuration. It employs local and dense occupancy grid perception to avoid collisions. The key goals of this research project are computational simplicity as well as the possibility of integrating this method with other methods reported by the research community. Another important aspect of this work consist in testing the proposed method by using a mobile robot with a perception system composed of a monocular camera and odometers placed on the two wheels of the differential driven motion system. Hence, visual data are used as a local horizon of perception in which trajectories without collisions are computed by satisfying final goal approaches and safety criteria

Robust decoupled visual servoing based on structured light

This paper focuses on the problem of realizing a plane-to-plane virtual link between a camera attached to the end-effector of a robot and a planar object. In order to do the system independent to the object surface appearance, a structured light emitter is linked to the camera so that 4 laser pointers are projected onto the object. In a previous paper we showed that such a system has good performance and nice characteristics like partial decoupling near the desired state and robustness against misalignment of the emitter and the camera (J. Pages et al., 2004). However, no analytical results concerning the global asymptotic stability of the system were obtained due to the high complexity of the visual features utilized. In this work we present a better set of visual features which improves the properties of the features in (J. Pages et al., 2004) and for which it is possible to prove the global asymptotic stability

Plane-to-plane positioning from image-based visual servoing and structured light

In this paper we face the problem of positioning a camera attached to the end-effector of a robotic manipulator so that it gets parallel to a planar object. Such problem has been treated for a long time in visual servoing. Our approach is based on linking to the camera several laser pointers so that its configuration is aimed to produce a suitable set of visual features. The aim of using structured light is not only for easing the image processing and to allow low-textured objects to be treated, but also for producing a control scheme with nice properties like decoupling, stability, well conditioning and good camera trajectory

Effects of memory load on visual search

Resumen tomado de la publicaci??n

Hiperautofluorescencia foveal como factor predictor de recuperación visual en pacientes con desprendimiento regmatógeno de retina

Introducción: una de las causas de pobre ganancia visual luego de un tratamiento exitoso de desprendimiento de retina, sin complicaciones, es el daño de los fotoreceptores, reflejada en una disrupción de la capa de la zona elipsoide y membrana limitante externa (MLE). En otras patologías se ha demostrado que la hiperautofluorescencia foveal se correlaciona con la integridad de la zona elipsoide y MLE y una mejor recuperación visual. Objetivos: evaluar la asociación entre la hiperautofluorescencia foveal, la integridad de la capa de la zona elipsoide y recuperación visual luego de desprendimiento de retina regmatógeno (DRR) exitosamente tratado. Evaluar la concordancia inter-evaluador de estos exámenes. Metodología: estudio de corte transversal de autofluorescencia foveal y tomografía óptica coherente macular de dominio espectral en 65 pacientes con DRR evaluados por 3 evaluadores independientes. La concordancia inter-evaluador se estudio mediante Kappa de Cohen y la asociación entre las diferentes variables mediante la prueba chi cuadrado y pruebas Z para comparación de proporciones. Resultados: La concordancia de la autofluorescencia fue razonable y la de la tomografía óptica coherente macular buena a muy buena. Sujetos que presentaron hiperautofluorescencia foveal asociada a integridad de la capa de la zona elipsoide tuvieron 20% más de posibilidad de recuperar agudeza visual final mejor a 20/50 que los que no cumplieron éstas características. Conclusión: Existe una asociación clínicamente importante entre la hiperautofluorescencia foveal, la integridad de la capa de zona elipsoide y la mejor agudeza visual final, sin embargo ésta no fue estadísticamente significativa (p=0.39)