1.离散和连续运动 对由人类视觉系统进行的运动检测和测量的心理学研究确定了两种类型的运动:离散 的和连续的。对感觉运动的观察者来说,刺激物不一定要连续地移过视场。选择合适的空 间和时间显示参数,可以给出对顺序刺激的平滑、不中断运动的印象。视觉系统可以填补 离散显示之间的间隙,甚至当刺激物相隔几度视觉角,和长的时间间隔(400ms)也是这 样。所得到的运动,叫做表观的( apparant)或β运动,从感觉来说跟连续运动无法区分 此外填入的位置可为以后的处理,例如立体视觉所利用。表观运动机理在人类和低等运动 物中都是天生的 表观运动现象引起了离散和连续运动是由相同的还是由分别的机理所记录的问题。视 觉系统可以记录两种类型运动的事实不一定意味着分别的实现机理,因为从原理上来说 个记录离散运动的系统可以记录连续运动。最近的心理物理学方面的证据支持存在两种机 理。 Braddick即4提出把这两种机理叫做短范围和长范围( short range and long range) 短范围机理测量连续运动或大约15弧分(在视场中心)( minute of are)和小于大约60~ 00msec时间间隔的离散运动。长范围机理处理比较大的位移和时间间隔。这样的术语比 用离散/连续这样的分类法更好些,因为大到15分的视觉弧度跳变的离散显示是由短范围 机理来处理的 这样的两个系统之间存在着比它们的范围差别更为基本的差别。它们似乎是根据不同 的运动基元,在不同处理阶段进行各自的运动量测。在量测运动中,对这两种主要的处理 方案进行区别是有益的。在最低层,运动量测是直接以灰度值的局部变化为基础,这称为 以灰度为基础的方案。另外还有一种可能是首先识别象边缘、线、斑点或区域这样的特 征,然后通过在时间和位置的变化范围内匹配这些特征来进行检测,这种类型的方案被称 为标记匹配方案( token-matching schemes)。在人类视觉系统中,似乎短范围过程是以灰 度为基础的方案,长范围过程是标记匹配方案。 这两种运动检测和测量方式将产生不同的计算问题,并且随之在生理系统和计算机视 觉系统中产生不同种类的过程 2.以灰度为基础的方案 已经提出了几种在生理系统中的以灰度为基础的运动测量方案。这些方案可分成两个 主要类型:相关技术和梯度方法。 (1)相关方案 通过把在两个相邻位置处光增量检测器的输出作比较可构成简单的运动检测器。在位 置p1和时间4的输出跟位置P2在时间t-δt的输出相比较。这种方法称为延迟比较方 案,该方案的两种变种已经提出来作为生理系统的模型。按第一种模型,生理系统把两个 值相乘,也即D(P,0),D(P2,【-61),其中D表示为单元( subunit)的输出(图71)。 如果一个光点由P2点在时间δt内移到P,这样在P2点处造成光线增加的δt时间后,造 成了P1点处光线的增加。因此,上述乘积是正的。在这样的检测器阵列中,平均输出本质 上等于输入的交叉相关( cross-correlation)。这种模型可成功地描述各种昆虫对在它们视 场中的运动所作的反应131 1. 离散和连续运动 对由人类视觉系统进行的运动检测和测量的心理学研究确定了两种类型的运动：离散 的和连续的。对感觉运动的观察者来说，刺激物不一定要连续地移过视场。选择合适的空 间和时间显示参数，可以给出对顺序刺激的平滑、不中断运动的印象。视觉系统可以填补 离散显示之间的间隙，甚至当刺激物相隔几度视觉角，和长的时间间隔（400ms）也是这 样。所得到的运动，叫做表观的（apperant）或运动，从感觉来说跟连续运动无法区分。 此外填入的位置可为以后的处理，例如立体视觉所利用。表观运动机理在人类和低等运动 物中都是天生的。 表观运动现象引起了离散和连续运动是由相同的还是由分别的机理所记录的问题。视 觉系统可以记录两种类型运动的事实不一定意味着分别的实现机理，因为从原理上来说一 个记录离散运动的系统可以记录连续运动。最近的心理物理学方面的证据支持存在两种机 理。Braddick[Bra 74]提出把这两种机理叫做短范围和长范围（short range and long range）。 短范围机理测量连续运动或大约 15 弧分（在视场中心）（minute of are）和小于大约 60～ 100 msec 时间间隔的离散运动。长范围机理处理比较大的位移和时间间隔。这样的术语比 用离散／连续这样的分类法更好些，因为大到 15 分的视觉弧度跳变的离散显示是由短范围 机理来处理的。 这样的两个系统之间存在着比它们的范围差别更为基本的差别。它们似乎是根据不同 的运动基元，在不同处理阶段进行各自的运动量测。在量测运动中，对这两种主要的处理 方案进行区别是有益的。在最低层，运动量测是直接以灰度值的局部变化为基础，这称为 以灰度为基础的方案。另外还有一种可能是首先识别象边缘、线、斑点或区域这样的特 征，然后通过在时间和位置的变化范围内匹配这些特征来进行检测，这种类型的方案被称 为标记匹配方案（token-matching schemes）。在人类视觉系统中，似乎短范围过程是以灰 度为基础的方案，长范围过程是标记匹配方案。 这两种运动检测和测量方式将产生不同的计算问题，并且随之在生理系统和计算机视 觉系统中产生不同种类的过程。 2. 以灰度为基础的方案 已经提出了几种在生理系统中的以灰度为基础的运动测量方案。这些方案可分成两个 主要类型：相关技术和梯度方法。 (1) 相关方案 通过把在两个相邻位置处光增量检测器的输出作比较可构成简单的运动检测器。在位 置 p1 和时间 t 1 的输出跟位置 p2 在时间 t −  t 的输出相比较。这种方法称为延迟比较方 案，该方案的两种变种已经提出来作为生理系统的模型。按第一种模型，生理系统把两个 值相乘，也即 D( p1 , t) D( p2 , t −  t) ，其中 D 表示为单元（subunit）的输出（图 7.1）。 如果一个光点由 p2 点在时间  t 内移到 p1 ，这样在 p2 点处造成光线增加的  t 时间后，造 成了 p1 点处光线的增加。因此，上述乘积是正的。在这样的检测器阵列中，平均输出本质 上等于输入的交叉相关（cross-correlation）。这种模型可成功地描述各种昆虫对在它们视 场中的运动所作的反应