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2000


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Contrast discrimination using periodic pulse trains

Wichmann, F., Henning, G.

pages: 74, 3. T{\"u}binger Wahrnehmungskonferenz (TWK), February 2000 (poster)

Abstract
Understanding contrast transduction is essential for understanding spatial vision. Previous research (Wichmann et al. 1998; Wichmann, 1999; Henning and Wichmann, 1999) has demonstrated the importance of high contrasts to distinguish between alternative models of contrast discrimination. However, the modulation transfer function of the eye imposes large contrast losses on stimuli, particularly for stimuli of high spatial frequency, making high retinal contrasts difficult to obtain using sinusoidal gratings. Standard 2AFC contrast discrimination experiments were conducted using periodic pulse trains as stimuli. Given our Mitsubishi display we achieve stimuli with up to 160% contrast at the fundamental frequency. The shape of the threshold versus (pedestal) contrast (TvC) curve using pulse trains shows the characteristic dipper shape, i.e. contrast discrimination is sometimes “easier” than detection. The rising part of the TvC function has the same slope as that measured for contrast discrimination using sinusoidal gratings of the same frequency as the fundamental. Periodic pulse trains offer the possibility to explore the visual system’s properties using high retinal contrasts. Thus they might prove useful in tasks other than contrast discrimination. Second, at least for high spatial frequencies (8 c/deg) it appears that contrast discrimination using sinusoids and periodic pulse trains results in virtually identical TvC functions, indicating a lack of probability summation. Further implications of these results are discussed.

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2000


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Subliminale Darbietung verkehrsrelevanter Information in Kraftfahrzeugen

Staedtgen, M., Hahn, S., Franz, MO., Spitzer, M.

pages: 98, (Editors: H.H. Bülthoff, K.R. Gegenfurtner, H.A. Mallot), 3. T{\"u}binger Wahrnehmungskonferenz (TWK), February 2000 (poster)

Abstract
Durch moderne Bildverarbeitungstechnologien ist es m{\"o}glich, in Kraftfahrzeugen bestimmte kritische Verkehrssituationen automatisch zu erkennen und den Fahrer zu warnen bzw. zu informieren. Ein Problem ist dabei die Darbietung der Ergebnisse, die den Fahrer m{\"o}glichst wenig belasten und seine Aufmerksamkeit nicht durch zus{\"a}tzliche Warnleuchten oder akustische Signale vom Verkehrsgeschehen ablenken soll. In einer Reihe von Experimenten wurde deshalb untersucht, ob subliminal dargebotene, das heißt nicht bewußt wahrgenommene, verkehrsrelevante Informationen verhaltenswirksam werden und zur Informations{\"u}bermittlung an den Fahrer genutzt werden k{\"o}nnen. In einem Experiment zur semantischen Bahnung konnte mit Hilfe einer lexikalischen Entscheidungsaufgabe gezeigt werden, daß auf den Straßenverkehr bezogene Worte schneller verarbeitet werden, wenn vorher ein damit in Zusammenhang stehendes Bild eines Verkehrsschildes subliminal pr{\"a}sentiert wurde. Auch bei parafovealer Darbietung der subliminalen Stimuli wurde eine Beschleunigung erzielt. In einer visuellen Suchaufgabe wurden in Bildern realer Verkehrssituationen Verkehrszeichen schneller entdeckt, wenn das Bild des Verkehrszeichens vorher subliminal dargeboten wurde. In beiden Experimenten betrug die Pr{\"a}sentationszeit f{\"u}r die Hinweisreize 17 ms, zus{\"a}tzlich wurde durch Vorw{\"a}rts- und R{\"u}ckw{\"a}rtsmaskierung die bewußteWahrnehmung verhindert. Diese Laboruntersuchungen zeigten, daß sich auch im Kontext des Straßenverkehrs Beschleunigungen der Informationsverarbeitung durch subliminal dargebotene Stimuli erreichen lassen. In einem dritten Experiment wurde die Darbietung eines subliminalen Hinweisreizes auf die Reaktionszeit beim Bremsen in einem realen Fahrversuch untersucht. Die Versuchspersonen (n=17) sollten so schnell wie m{\"o}glich bremsen, wenn die Bremsleuchten eines im Abstand von 12-15 m voran fahrenden Fahrzeuges aufleuchteten. In 50 von insgesamt 100 Durchg{\"a}ngen wurde ein subliminaler Stimulus (zwei rote Punkte mit einem Zentimeter Durchmesser und zehn Zentimeter Abstand) 150 ms vor Aufleuchten der Bremslichter pr{\"a}sentiert. Die Darbietung erfolgte durch ein im Auto an Stelle des Tachometers integriertes TFT-LCD Display. Im Vergleich zur Reaktion ohne subliminalen Stimulus verk{\"u}rzte sich die Reaktionszeit dadurch signifikant um 51 ms. In den beschriebenen Experimenten konnte gezeigt werden, daß die subliminale Darbietung verkehrsrelevanter Information auch in Kraftfahrzeugen verhaltenswirksam werden kann. In Zukunft k{\"o}nnte durch die Kombination der online-Bildverarbeitung im Kraftfahrzeug mit subliminaler Darbietung der Ergebnisse eine Erh{\"o}hung der Verkehrssicherheit und des Komforts erreicht werden.

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The Kernel Trick for Distances

Schölkopf, B.

(MSR-TR-2000-51), Microsoft Research, Redmond, WA, USA, 2000 (techreport)

Abstract
A method is described which, like the kernel trick in support vector machines (SVMs), lets us generalize distance-based algorithms to operate in feature spaces, usually nonlinearly related to the input space. This is done by identifying a class of kernels which can be represented as normbased distances in Hilbert spaces. It turns out that common kernel algorithms, such as SVMs and kernel PCA, are actually really distance based algorithms and can be run with that class of kernels, too. As well as providing a useful new insight into how these algorithms work, the present work can form the basis for conceiving new algorithms.

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Kernel method for percentile feature extraction

Schölkopf, B., Platt, J., Smola, A.

(MSR-TR-2000-22), Microsoft Research, 2000 (techreport)

Abstract
A method is proposed which computes a direction in a dataset such that a speci􏰘ed fraction of a particular class of all examples is separated from the overall mean by a maximal margin􏰤 The pro jector onto that direction can be used for class􏰣speci􏰘c feature extraction􏰤 The algorithm is carried out in a feature space associated with a support vector kernel function􏰢 hence it can be used to construct a large class of nonlinear fea􏰣 ture extractors􏰤 In the particular case where there exists only one class􏰢 the method can be thought of as a robust form of principal component analysis􏰢 where instead of variance we maximize percentile thresholds􏰤 Fi􏰣 nally􏰢 we generalize it to also include the possibility of specifying negative examples􏰤

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1997


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Homing by parameterized scene matching

Franz, M., Schölkopf, B., Bülthoff, H.

(46), Max Planck Institute for Biological Cybernetics, Tübingen, Germany, Febuary 1997 (techreport)

Abstract
In visual homing tasks, animals as well as robots can compute their movements from the current view and a snapshot taken at a home position. Solving this problem exactly would require knowledge about the distances to visible landmarks, information, which is not directly available to passive vision systems. We propose a homing scheme that dispenses with accurate distance information by using parameterized disparity fields. These are obtained from an approximation that incorporates prior knowledge about perspective distortions of the visual environment. A mathematical analysis proves that the approximation does not prevent the scheme from approaching the goal with arbitrary accuracy. Mobile robot experiments are used to demonstrate the practical feasibility of the approach.

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1997


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Masking by plaid patterns is not explained by adaptation, simple contrast gain-control or distortion products

Wichmann, F., Tollin, D.

Investigative Ophthamology and Visual Science, 38 (4), pages: S631, 1997 (poster)

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Masking by plaid patterns: spatial frequency tuning and contrast dependency

Wichmann, F., Tollin, D.

OSA Conference Program, pages: 97, 1997 (poster)

Abstract
The detectability of horizontally orientated sinusoidal signals at different spatial-frequencies was measured in standard 2AFC - tasks in the presence of two-component plaid patterns of different orientation and contrast. The shape of the resulting masking surface provides insight into, and constrains models of, the underlying masking mechanisms.

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