Исследовательская группа японских учёных из Международного научно-исследовательского института передовых средств передачи данных (Advanced Telecommunications Research Institute International, ATR) и Национального института информационных и коммуникационных технологий (NICT) разработала технологию реконструкции визуального изображения для восстановления зрительных образов путём измерения мозговой активности.
Используя функциональную магнитно-резонансную интроскопию (functional magnetic resonance imaging, fMRI), новая технология фиксирует мозговую активность в участках коры головного мозга, ответственных за восприятие визуальной информации. Поле зрения делится на небольшие участки, и оттенок каждого поля оценивается на основании уровня мозговой деятельности. Видимые изображения реконструируются путём совмещения предполагаемых результатов. Ошибка снижается за счёт наложения нескольких ожидаемых значений, полученных из предположения, что область зрения состоит из множества отдельных участков.
В этом исследовании 440 изображений были представлены так, чтобы программа могла определить взаимосвязь между каждым из изображений и соответствующим уровнем мозговой активности. Изображение обрабатывалось как комбинация небольших матриц элементов, при этом угол обзора около 1° (или 17 мм на расстоянии 1 м) принимался за 1 пиксел. Корреляция между изображением и мозговой активностью была введена в программу для каждого случая, где использовались несколько блоков элементов: 1 ? 1, 1 ? 2, 2 ? 1 и 2 ? 2 пикселов.
С помощью этой программы видимое субъектом изображение воссоздавалось в виде рисунка размером 10 ? 10 пикселов. При этом безошибочно реконструировались цифры или буквы алфавита, которые ранее не были обработаны программой. Это даёт возможность определить точное изображение среди 100 млн. вариантов, - считают в ATR. Более того, изменения представленных образов могут проигрываться в режиме видео на основе использования сигнала от магнитно-резонансного томографа, с частотой обновления раз в 2 с.
Визуальная информация преобразовывается в электрические сигналы сетчаткой и затем обрабатываются нейронами в мозговой области, называемой зрительной корой, расположенной на затылке. Зрительная кора имеет иерархическую структуру. И в этом исследовании самая высокая точность реконструкции достигалась при мозговой активности в первичной зрительной области.
techon.nikkeibp.co.jp
Комментарии