8 智能系统学报 第6卷 果，认为在接收运动信息过程中，空间注意发挥作用 觉主要源于视网膜神经节细胞(ganglion cells)的生 的时刻至少不晚于视听信号互动s];以及E.Free 理结构和响应特性[6]，此后大约半个世纪Hermann man等通过双耳接受不同时信号成功影响似动效 栅格都被认为是侧抑制所致.1996年Xiang等发现 果，从视听融合角度去研究视觉感知运动方向的时 节细胞有2种中央周边结构，通过锥状体输人的红 空处理(spatio--temporal processing)特性s9],这说明 绿/蓝黄信息差传送色彩信息，其在传导速度、亮度 似动可能是多种认知途径交互作用的结果。 差异敏感度、分辨率以及分布位置的差异是许多视 3.4细胞群错觉(cell population illusions)) 错觉产生的生理基础，依然支持了侧抑制学说6 除了似动，细胞群错觉是最常见的基于神经元 与此同时，不少科学家发现侧抑制并不能解释 群体的错觉，包括关于亮度的侧抑制(lateral inhibi-- Hermann栅格中的所有现象.如1984年Wolfe发现 tion),关于亮度、运动的后效(after--effect)等.这里介 栅格间的十字交汇处的位置和数量会影响错觉效 绍侧抑制：视网膜由许多光敏细胞组成，单个细胞的 果a1;2004年J.Geier等对栅格形状稍加修改，灰 激活会影响邻近的细胞活动，当刺激某个细胞得到 斑效果就消失了（见图10右半部分）：同年M.Bach 较大响应时，再刺激邻近细胞，该细胞反应会减弱， 认为Hermann栅格还与视皮层其他加工结构，如有 即周围细胞抑制了其反应，这种现象被称为侧抑制， 方向选择特性的神经元有关；2008年J.Geier又指 典型例子有Hermann栅格（如图9左半部分所示） 出栅格交线是否笔直是产生灰斑的主要因素[364]」 和同时对衬(simultaneous contrast,.如图10所示). 随后部分学者开始转向以不同的角度解释 ■■ Hermann栅格.比如与视网膜的联系：2005年Ares- Gomez等对原发性开角型青光眼患者进行研究，发 现该错觉是关于栅格线宽度的一个空间调谐函 数[s];2年后M.J.Cox在不同亮度、偏心度等条件 下用基于标准神经节细胞感受野的模型，良好预测 了Hermann栅格的空间调谐性，认为该错觉是在视 网膜节细胞特性上产生的结果，而非脑皮层]，又 比如与整体感知的联系：2007年，D.Corney等训练 图9左边正常的Hermann格和右边消失错觉的 一个人工神经网络来说明视觉系统的亮度恒常性， Hermann栅格) 从错觉定义本身理解Hermann栅格现象[6]；2008 Fig.9 The left original Hermann grids and right dis- 年M.Bach总结近年来的科学发现指出侧抑制已不 torted Hermann grids(2 能解释该错觉. 然而目前侧抑制还是Hermann栅格的通用解 释，当前的研究说明侧抑制在小群体神经元水平上 接受亮度等信息，引起相应感受野的抑制，致使对应 区域心理认知亮度产生差异.现可以用高斯带通滤 波函数和Gbor算子来模拟单个神经节细胞对信息 图10 Munker-White错觉图的变体，同时对衬，图中左 的选通性，用小型神经网络来模拟神经元群体产生 右两矩形框灰度一致，源自E.Bach 侧抑制的过程，用基于最大离散小波的非线性模型 Fig.10 Munker-White simultaneous contrast illusion. 来模拟侧抑制和其他亮度错觉[]，并得到心理实验 The two vertical stripes have the same gray 的支持 from the website of E.Bach 1865年，E.Mach首次发现马赫带现象：在亮度 4视错觉的应用前景 逐渐变化的条纹交界处会发生亮带更亮、暗带更暗 视错觉的应用大量存在于现实生活和专业研究 的错觉[6o.1870年，L.Hermann发现“Hermann栅 中.如美国EP Industries公司以Pulfrich现象为核心 格”：以矩阵排列的黑方格交叉处会闪现灰色斑点， 研制出优于3-D的Circlescan4-D技术[1，使看立 斑点被凝视时不可见1.1956年，H.K.Hartline通 体电影所需佩戴的特制眼镜从2片偏振片变为1片 过生物实验微观上证明了侧抑制的存在「0].4年后 灰滤光片和1片透明镜片，成本大大降低；基于色彩 Baumgartner提出侧抑制学说，认为栅格中的灰斑错 恒常性提出的McCann Retinex算法对迭代参数改进