多目標(biāo)追蹤中基于運(yùn)動(dòng)信息的分組效應(yīng)

李紅虎 洪偉

摘要：本文主要研究的是多目標(biāo)追蹤中各種運(yùn)動(dòng)信息造成的不同影響，主要研究的關(guān)注點(diǎn)在于多目標(biāo)追蹤中的分組效應(yīng)和不同的顏色以及形狀對(duì)于分組效應(yīng)的影響。通過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，多目標(biāo)追蹤中確實(shí)存在運(yùn)動(dòng)信息的分組效應(yīng)，而且是自動(dòng)化的分組效應(yīng)，在不同的顏色和形狀情境下，不會(huì)對(duì)于運(yùn)動(dòng)信息的分組效應(yīng)形成產(chǎn)生干擾，但是對(duì)其效應(yīng)量會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響。根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的結(jié)論就是多目標(biāo)追蹤中基于運(yùn)動(dòng)信息的自動(dòng)化分組效應(yīng)可以穩(wěn)定的存在于不同的物理特征組合之間。

關(guān)鍵詞：多目標(biāo)追蹤;共同命運(yùn);運(yùn)動(dòng)信息;分組效應(yīng)

引言

在生活中，我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在觀察著我們周?chē)氖挛?，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中我們經(jīng)常需要利用到動(dòng)態(tài)的視覺(jué)來(lái)追蹤動(dòng)態(tài)的事物。例如海灘上的救生員，手里經(jīng)常拿著望遠(yuǎn)鏡，對(duì)于海灘上的人群進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)可能存在的危險(xiǎn)?；@球運(yùn)動(dòng)員需要時(shí)刻注意場(chǎng)上的隊(duì)友以及對(duì)手的位置，以此來(lái)完成一次次經(jīng)典的助攻。很明顯，動(dòng)態(tài)視覺(jué)追蹤能力相比于靜態(tài)的更為復(fù)雜，可以更好的對(duì)于動(dòng)態(tài)的客觀世界有更好的理解。

1.多目標(biāo)追蹤中運(yùn)動(dòng)信息的作用

在多目標(biāo)追蹤的過(guò)程中，各種各樣的因素都會(huì)對(duì)于追蹤的效果產(chǎn)生影響。運(yùn)動(dòng)信息是其中比較基礎(chǔ)和關(guān)鍵的因素，當(dāng)所有的運(yùn)動(dòng)物體具有相同的顏色以及形狀等特征時(shí)，觀察者仍然可以利用視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)于運(yùn)動(dòng)信息的感知力來(lái)保持對(duì)于多個(gè)目標(biāo)同時(shí)追蹤的良好狀態(tài)。而當(dāng)運(yùn)動(dòng)的物體開(kāi)始具有一定的顏色或者形狀，隨著發(fā)生了變化，觀察者無(wú)法根據(jù)改變后的形態(tài)特征進(jìn)行輔助的追蹤，這個(gè)時(shí)候就必須根據(jù)時(shí)空特性來(lái)建立客體的連續(xù)性，以此保障對(duì)于多個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的同時(shí)追蹤。

運(yùn)動(dòng)信息包含的主要部分就是位置，速度以及方向等等綜合性信息，當(dāng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)離開(kāi)人的視線，可以刺激大腦產(chǎn)生一種離線存儲(chǔ)機(jī)制，目標(biāo)再次出現(xiàn)，便可以進(jìn)行目標(biāo)的匹配，這就相當(dāng)于一種對(duì)于目標(biāo)的復(fù)原。運(yùn)動(dòng)信息不僅僅有著這樣的輔助作用，還可以在多目標(biāo)追蹤過(guò)程中作為輔助線索來(lái)影響追蹤效果。

2.多目標(biāo)追蹤中的分組效應(yīng)

多目標(biāo)追蹤過(guò)程中，觀察會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)物體的刺激進(jìn)行自動(dòng)化的分組，隨后由于自上而下的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)來(lái)對(duì)于分組進(jìn)行維持，分組效應(yīng)對(duì)于多目標(biāo)追蹤具有良好的促進(jìn)作用。為了對(duì)于分組效應(yīng)的普遍性進(jìn)行驗(yàn)證，研究人員對(duì)于八種特征的分組效應(yīng)進(jìn)行了全面綜合的考察，主要包括顏色，大小，形狀，立體景深以及朝向，對(duì)比度，插補(bǔ)等等，研究結(jié)果表明這些特征形成的內(nèi)部分組都可以對(duì)于追蹤表現(xiàn)有著好的影響。在進(jìn)行了對(duì)于大量的表面特征的分組效應(yīng)研究之后，研究人員又開(kāi)始了對(duì)于基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)以及空間屬性對(duì)于分組效應(yīng)的影響，在客觀連續(xù)性的建立上，運(yùn)動(dòng)和空間特征在其中發(fā)揮重要作用，而且各種類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)分組效應(yīng)也會(huì)在不同程度上對(duì)于客觀連續(xù)性的建立產(chǎn)生影響，如果運(yùn)動(dòng)信息能夠幫助觀察者展開(kāi)分組，說(shuō)明該分組效應(yīng)對(duì)于建立客觀連續(xù)性是非常有利的。

3.運(yùn)動(dòng)信息中對(duì)于多目標(biāo)追蹤表現(xiàn)影響的因素分析

3.1分組效應(yīng)的影響

在進(jìn)行多目標(biāo)追蹤的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)信息的使用是非常常見(jiàn)的，也被證明是非常有作用的，但是其利用程度也會(huì)有所不同。分組效應(yīng)被廣泛的應(yīng)用到各種表面特征之上，但是對(duì)于空間屬性而言，還沒(méi)有獲取到比較直接的運(yùn)動(dòng)信息分組效應(yīng)的相關(guān)證據(jù)。目標(biāo)內(nèi)部的分組有利于目標(biāo)追蹤中的良好表現(xiàn)，而目標(biāo)和非目標(biāo)分組時(shí)對(duì)于多目標(biāo)追蹤的表現(xiàn)有著不利的影響，這就是多目標(biāo)追蹤中自動(dòng)化分組效應(yīng)的實(shí)質(zhì)。通過(guò)研究人員多次的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，如果目標(biāo)和非目標(biāo)對(duì)于運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行共享，會(huì)對(duì)于多目標(biāo)追蹤的效果產(chǎn)生非常不好的影響，而目標(biāo)和目標(biāo)對(duì)于運(yùn)動(dòng)的信息進(jìn)行共享時(shí)，能夠顯著的提高多目標(biāo)追蹤的表現(xiàn)，說(shuō)明了運(yùn)動(dòng)軌跡的分組效應(yīng)是自動(dòng)進(jìn)行的，運(yùn)動(dòng)物體的表面特征是形成分組效應(yīng)的關(guān)鍵因素。

3.2顏色特征對(duì)于分組效應(yīng)的影響

為了更加深入的了解到運(yùn)動(dòng)物體的表面特征對(duì)于分組效應(yīng)的作用，選取了顏色特征作為可變量，其他的因素保持不變，以此來(lái)觀察運(yùn)動(dòng)信息的分組效應(yīng)穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，不同顏色的特征分組條件下，運(yùn)動(dòng)信息的分組效應(yīng)依然穩(wěn)定，但是其效應(yīng)值會(huì)受到顏色變化的影響。

3.3形狀特征對(duì)于分組效應(yīng)的影響

為了進(jìn)一步研究運(yùn)動(dòng)物體的表面特征對(duì)于分組效應(yīng)的影響，不能僅僅依靠顏色特征這一種表面特征，還需要進(jìn)行不斷的擴(kuò)寬，進(jìn)行進(jìn)一步的研究探討。形狀特征也是廣泛存在于運(yùn)動(dòng)物體表面的一種特征，因此可以對(duì)于物體的形狀進(jìn)行控制，來(lái)實(shí)驗(yàn)研究不同的形態(tài)特征對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體的分組效應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然表明，在不同的形狀特征條件下，運(yùn)動(dòng)信息的分組效應(yīng)依然穩(wěn)定，但是其效應(yīng)值會(huì)受到顏色變化的影響。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文主要研究多目標(biāo)追蹤中的分組效應(yīng)，不同的顏色以及形狀對(duì)于分組效應(yīng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)多目標(biāo)追蹤中確實(shí)存在運(yùn)動(dòng)信息的分組效應(yīng)，而且是自動(dòng)化的分組效應(yīng)，在不同的顏色和形狀情境下，不會(huì)對(duì)于運(yùn)動(dòng)信息的分組效應(yīng)形成產(chǎn)生干擾，但是對(duì)其效應(yīng)量會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響。未來(lái)還可以對(duì)于運(yùn)動(dòng)信息分組的神經(jīng)機(jī)制進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以求在多目標(biāo)追蹤的研究上獲得更好的發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

李紅虎（1986.02～），男，漢族，甘肅甘谷人，西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院2005級(jí)學(xué)士本科生，信息對(duì)抗專(zhuān)業(yè)，南京理工大學(xué)讀在職研究生。

洪偉（1983.10～），男，漢族，湖北荊州人，西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院2002級(jí)學(xué)士本科生，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院2006級(jí)碩士研究生，信號(hào)與信息處理專(zhuān)業(yè)。