Fachbereich 07 - Psychologie und Sportwissenschaft
Psychologisches Institut II - Allgemeine und Angewandte Psychologie
Arbeitsbereich Prof. Dr. M. Lappe

Erkennen biologischer Bewegung

Das Erkennen der Bewegungen und Handlungen anderer Menschen ist im sozialen Kontext eine der wichtigsten Aufgaben des Sehens. Aber es ist auch eine der schwierigsten, denn die Bewegungen des Körpers eines Menschen beinhalten viele Freiheitsgrade. Unser visuelles System hat eindrucksvolle Fähigkeiten entwickelt, um diese "biologische Bewegung" zu erkennen, die sich von der Erkennung von z. B. Gegenständen deutlich unterscheiden. So ist es möglich, allein anhand der Bewegung der Gelenkpunkte des Körper eine durchgeführte Handlung, das Geschlecht und sogar die Identität der handelnden Person zu erkennen. Wie kann ein so reichhaltiger Wahrnehmungseindruck aus so wenig Informationen gewonnen werden? Hierbei könnten insbesondere die Formsignale des gesamten Körpers oder die Bewegungssignale der einzelnen Punkte eine Rolle spielen. Bisherige Studien legten bei der Untersuchung dieses Phänomens ihr Augenmerk nur auf die Bedeutung lokaler Bewegungssignale, d. h. die Bewegungsbahnen, die die einzelnen Punkte über die Zeit gesehen ziehen.

Wir haben eine neuen Stimulus zur Untersuchung der Wahrnehmung biologischer Bewegung entwickelt. Dieser schränkt die lokalen Bewegungssignale auf ein Minimum ein, so dass es nahe liegt, dass die Hauptinformation aus den Formsignalen extrahiert werden muss.

In mehreren psychophysischen Experimenten haben wir den Einfluss von Form- und lokalen Bewegungssignalen untersucht. Die Ergebnisse bestätigen hierbei, dass lokale Bewegung für die Erkennung nur eine untergeordnete Rolle spielt.

Mit Hilfe eines Computermodells versuchen wir zusätzlich, die Mechanismen des menschlichen visuellen Systems nachzubilden. Unser Modell kann die Daten aus den oben genannten Experimenten sehr gut reproduzieren. Dies stärkt unseren Standpunkt, dass die verfügbare Forminformation ausreichend ist, um sich bewegende Menschen wahrzunehmen.

Ein weiteres Projekt zur Wahrnehmung biologischer Bewegung besteht aus einer Kernspintomografie-Studie am Menschen. Durch funktionelle Bildgebung wird nicht-invasiv untersucht werden, welche Areale im menschlichen Gehirn aktiv an der Wahrnehmung biologischer Bewegung beteiligt sind. Dieses Projekt wird in Kooperation mit der Boston University, USA, durchgeführt.

Drittmittelgeber:

Bundesministerium für Bildung und Forschung

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. M. Lappe, Dr. M. H. E. de Lussanet, Dipl.-Phys. J. Lange, Dipl.-Biol. L. Michels

Veröffentlichungen:

Beintema, J. A. and Lappe, M. (2001). Biological motion perception from sequential position information. In Kingma, H. and Duysens, J., editors, Control of Posture and Gait. NPI.

Beintema, J. A. and Lappe, M. (2002). Perception of biological motion without local image motion. Proc.Nat.Acad.Sci.USA, 99: 5661 - 5663.

Giese, M. and Lappe, M. (2002). Measurement of generalization fields for the recognition of biological motion. Vision Res., 42: 1847 - 1858.

Lange, J., Georg, K., and Lappe, M. (2002). Ideal-observer-model and psychophysical experiments on the role of form information in the perception of biologial motion. In Würtz, R. P. and Lappe, M., editors, Dynamic Perception, PAI Proceedings in Artificial Intelligence. Infix Verlag, St. Augustin.