人类主要依靠视觉实现与外界的交互。双目视差信息是人脑估计外界环境深度结构的重要视觉线索之一。因此,研究人脑处理双目视差的神经机制对了解人类的视觉系统具有重大意义。功能磁共振成像(f MRI)技术为研究人类大脑提供了有效手段。目前,广义线性模型和多体素模式分析方法分别作为对f MRI数据进行编码分析和解码分析的常用数据分析方法,已经被广泛应用在各类基于f MRI的人脑研究中。此外,随着研究的深入和计算机技术的发展,一种体素编码模型被提出。该模型可以描述外界刺激含有的特定特征与体素响应间的映射关系,并且可以对数据进行编码分析和解码分析。在现有的基于f MRI的双目视差神经机制研究中,通常使用常用数据分析方法去揭示参与视差加工以及对视差具有分辨能力的脑区。但是,这些研究仍然无法解决以下多个问题:(1)人脑视觉区对视差符号(交叉/非交叉视差)加工的神经机制尚未明确;(2)人脑中的视差等级的调节机制仍未得到揭示;(3)人脑处理包含视差信息的立体图像的神经机制尚未明确。针对上述三个问题,本文创新性的开展了以下三个研究工作。(1)研究了人脑处理视差符号的神经机制。设计了一种f MRI实验,通过广义线性模型和多体素模式分析方法对实验数据进行了分析,并根据结果定位出人脑处理视差符号的脑区。研究结果显示:腹背侧高级视觉区与视差符号的处理有密切关系。(2)研究了人脑调节视差等级的神经机制。设计了一种f MRI实验。根据实验特性,构建了基于Gabor小波的大小幅度视差体素编码模型。与正负视差和单一视差体素编码模型相对比,所提出模型更符合体素对于视差等级的调节特性。研究结果显示:基于所构建的模型,背侧高级视觉区V3A complex可以较好的实现对视差等级的识别。(3)研究了人脑处理立体图像的神经机制。设计了一种f MRI实验。根据实验特性,构建了一种基于lasso回归的体素编码模型,三维特征可以作为所提出模型的输入。研究结果显示:基于所构建的模型,初级视觉区V1、高级视觉区h MT+/V5和LO可以较好的实现对立体图像的识别并且含有视差信息的三维特征可以帮助这些脑区识别立体图像。