Las personas que buscan objetos en pilas de imágenes 3D tienen menos éxito que las que buscan lo mismo en 2D
Crédito: CC0 Public Domain
La mejora continua de la tecnología de imágenes es muy prometedora en áreas donde la detección visual es necesaria, como con la detección del cáncer. Las imágenes tridimensionales en particular se han vuelto populares porque brindan una imagen más completa del objeto de destino y su contexto.
«Más médicos y radiólogos están analizando estos volúmenes en 3D, que son nuevas tecnologías que permiten observar no solo una imagen, sino un conjunto de imágenes», dijo Miguel Eckstein, profesor de psicología de UC Santa Barbara, cuya experiencia radica en el campo de la búsqueda visual. «En algunas modalidades de imágenes, esto brinda a los médicos información sobre el volumen y les permite segmentar lo que les interesa».
La sabiduría común es que con toda esta información adicional proporcionada, la tasa de detección exitosa debería aumentar. importantemente. Sin embargo, ese no es siempre el caso, dijo Eckstein. En un estudio publicado en la revista Current Biology, él, el autor principal Miguel Lago y sus colaboradores señalan una extraña debilidad de la visión humana: en realidad somos peores para encontrar objetivos pequeños en pilas de imágenes 3D que si estuvieran en una sola imagen 2D. .
«Para ese tipo de objetivos pequeños, lo que sucede es que se vuelven más difíciles de encontrar en estos volúmenes 3D», explicó Eckstein. A diferencia de los humanos, los observadores de máquinas (p. ej., redes neuronales profundas) no mostraron este déficit con objetivos pequeños en la búsqueda 3D, lo que sugiere que el efecto está relacionado con algún cuello de botella visual-cognitivo humano.
Es un fenómeno que podría tienen implicaciones importantes en el campo de la medicina, particularmente en el ámbito de la detección del cáncer de mama con la creciente popularidad de la tomosíntesis de mama (mamografía 3D) para detectar no solo masas grandes e inusuales, sino también microcalcificaciones que podrían señalar el comienzo del desarrollo del cáncer. Según el estudio, la búsqueda a través de representaciones 3D condujo a altas tasas de errores de objetivos pequeños y a una disminución significativa de la confianza en la decisión por parte del observador.
«Otra cosa que descubrimos fue que cuando le pregunta a las personas que buscan estos volúmenes 3D cuánto exploraron, tendieron a sobreestimar bastante cuánto pensaron que exploraron», agregó. Según los resultados del software de seguimiento ocular, los sujetos que realizaban la búsqueda en 3D miraban a través de solo aproximadamente la mitad del área de búsqueda y reportaron hasta más del 80 % de exploración de imágenes.
Gran parte de la razón de esta disminución del rendimiento , según el artículo, es cómo usamos nuestra visión cuando buscamos. Usamos tanto la visión enfocada como la periférica para analizar el objeto que tenemos delante y decidir dónde fijar nuestra atención. Las personas que buscaban a través de una imagen 2D tendían a confiar más en su fóvea (la parte de la retina que enfoca los objetos de forma nítida y directa) y más exhaustivamente mueven su enfoque alrededor de la imagen. Se descubrió que aquellos que buscan a través de representaciones 3D compuestas de muchas imágenes mueven menos la mirada y confían en el procesamiento visual periférico.
«Lo que sucede es que cuando los médicos miran a través de estas imágenes 3D, básicamente no exploran todo el conjunto de datos». dijo Eckstein, cuyos colaboradores en el Departamento de Radiología de la Universidad de Pensilvania reprodujeron el efecto con algunos radiólogos. «No están mirando cada punto de cada imagen, porque lleva mucho tiempo». La falta de movimiento de los ojos en las búsquedas en 3D también podría ser una cuestión de estrategia, agregó, en la que los médicos se fijan en el mismo lugar en cada imagen mientras avanzan y retroceden en la pila.
Objetivos pequeños, Eckstein, eran altamente detectables en o cerca del punto de fijación, pero se volvieron mucho menos perceptibles a medida que se movían hacia la periferia. Esta limitación visual fundamental, la infraexploración del movimiento ocular y la dependencia de la visión periférica dieron como resultado una gran cantidad de errores en las búsquedas 3D.
No se puede decir lo mismo de los objetivos grandes, que seguían el patrón común. sabiduría sobre los beneficios de las imágenes 3D; se mejoró su detección en las búsquedas 3D.
Los hallazgos de este documento ilustran las brechas que a veces surgen entre la tecnología que inventamos y nuestra capacidad para hacer el mejor uso de ella, según Eckstein.
«Somos buenos creando tecnología, pero a veces no nos conectamos tan bien con ella», dijo. «Y no sabemos si no nos conectamos tan bien».
En el caso de los radiólogos que analizan imágenes 3D en busca de objetivos pequeños, este cuello de botella de la visión y la cognición humanas, una vez reconocido, podría mejorarse con práctica y tiempos de búsqueda prolongados. En algunos casos, los médicos ya se basan en imágenes 2D sintetizadas para los objetivos pequeños mientras usan representaciones 3D para objetos grandes. El rendimiento también se puede mejorar con el uso de visión por computadora, inteligencia artificial y/o tener múltiples observadores examinando las imágenes.
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Los investigadores investigan la sabiduría de las multitudes en el ámbito de las búsquedas visuales Más información: Miguel A. Lago et al, Under-exploration of Three-Dimensional Images Leads to Search Errors para objetivos pequeños salientes, Current Biology DOI: doi.org/10.1016/j.cub.2020.12.029 Información de la revista: Current Biology
Proporcionado por la Universidad de California – Santa Bárbara Cita : Las personas que buscan objetos en pilas de imágenes 3D tienen menos éxito que las que buscan lo mismo en 2D (16 de marzo de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2021-03-people -3d-image-stacks-successful.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.