38、深度、视觉线索与人类感知的统计关系

深度、视觉线索与人类感知的统计关系

在我们对视觉世界的探索中，深度感知是一个至关重要的方面。它让我们能够理解周围环境的三维结构，判断物体之间的距离和位置关系。而深度感知并非单一因素决定，其中凸度和图像模糊作为两种重要的视觉线索，对我们感知深度起着关键作用。

1. 凸度与深度的关系

在对自然场景统计数据的分析中，我们发现凸度能够为自然场景中的深度提供重要信息。具体来说，图像区域的凸度可以反映出跨越该区域轮廓的不同距离分离的概率。

1.1 实验与分析

• 实验数据拟合 ：通过将心理测量数据与非参数模型和幂律模型进行拟合，得到凸度 - 深度分布。在对数 - 对数图中，这些分布近似线性，表明它们可以用幂律很好地描述。
• 实验与自然场景差异 ：心理物理实验和自然场景测量所估计的凸度 - 深度分布在很多方面相似，但也存在有趣的差异。心理物理实验中凸度的影响更大，这可能是因为实验中的轮廓是高对比度且在不同尺度上具有一致凸度，而自然场景数据集中的许多轮廓是低对比度，且在不同空间尺度上凸凹情况不同。
• 调整自然场景统计 ：为了探究这种差异是否是由于心理物理实验中使用了高对比度且凸度一致的轮廓，我们重新计算了自然场景统计数据，并尽可能聚焦于具有这些属性的轮廓。结果发现，当自然场景分析中包含的轮廓与心理物理实验中的轮廓最相似时，自然场景分布与心理物理实验得到的分布在数量上更加相似。

1.2 模型构建与验证

我们构建了一个概率模型，用于描述如何利用凸度信息来