人眼的注意力机制的产生及利用

参见 https://www.computationalimaging.cn/2020/11/attention-mechanism-of-human-eyes.html

1. 人眼的结构

人眼前端是巩膜(眼白)&＃xff0c;瞳孔(中间的黑色圆圈)&＃xff0c;虹膜(瞳孔和巩膜之间的棕色部分)

后端感光部分则分为感光细胞和神经节细胞&＃xff1b;

感光细胞又分为杆状细胞(感受光的亮度)和锥状细胞(感受色彩&＃xff0c;分为R&＃xff0c;G&＃xff0c;B三种锥状细胞)两类。

神经节细胞则负责将刺激传递到视神经。

2. 注意力机制产生的原因

如上图所示&＃xff0c;锥状细胞在视网膜上随角度的分布并不是均匀的。而黄点(即0度范围)是我们的视野中心&＃xff0c;始终在移动。因而人眼在视野中心处辨色力最强&＃xff0c;这就是注意力机制。而盲点处没有视觉细胞故没有视觉&＃xff0c;但人眼的补偿机制会将其补偿。

鹰眼视力好是因为锥状细胞比较多。因为锥状细胞主要感知色彩&＃xff0c;杆状细胞只能感受强度&＃xff0c;杆状细胞多并不能识别出蛇、田鼠等物体&＃xff0c;故鹰眼视力好主要是因为锥状细胞的数量很多。除此之外&＃xff0c;鹰眼有两个中心&＃xff0c;即有两个注意力。

3. 对注意力机制的使用

利用眼动实验可以看出哪个地方的信息最先被看到&＃xff0c;结果如图&＃xff1a;

其中&＃xff0c;圆圈的大小表示停留的时间&＃xff0c;圆圈的颜色代表观察的时间顺序&＃xff0c;暖色调表示先&＃xff0c;冷色调表示后。

视觉的焦点集中在中心、标签、图例。

由此&＃xff0c;在可视化时&＃xff0c;我们可以将标题、有用的信息标注在人们更容易注意的地方&＃xff1b;图例、表例应该尽量详细。具体到论文排版&＃xff0c;则可以尽量把好看的图表放在上面&＃xff0c;尤其是左上。

除此之外&＃xff0c;注意力机制也广泛应用在CNN、GAN等AI相关技术中。

参考&＃xff1a;《可视数据分析》ppt及课堂内容