人类视觉系统.ppt

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1、Chapter2:DigitalImageFundamentals2.1人類視覺系統2.2光和電磁頻譜的其他成分及成像特性2.3成像感測器2.4均勻影像取樣及灰階量化2.5像素間的基本關係2.6線性運算的條件Chapter2:DigitalImageFundamentals眼睛結構外圍角膜和鞏膜脈絡膜睫狀體及虹膜視網膜水晶體視網膜錐狀體桿狀體Chapter2:DigitalImageFundamentals錐狀體600萬~700萬主要分布於“中央凹”(fovea)對色彩敏感辨識細節白晝視覺桿狀體7500萬~15000萬分布於視網膜表面對低亮度敏感(

2、不含色彩)辨識大概的形象夜間視覺中央凹視網膜上直徑約1.5mm的圓形凹槽(可視為正方形1.5*1.5mm2)錐狀體密度150,000unit/mm2目前的CCD元件即可辦到Chapter2:DigitalImageFundamentalsChapter2:DigitalImageFundamentals眼中影像形成遠處聚焦-水晶體變平近處聚焦-水晶體變厚焦距水晶體聚焦中心和視網膜之間的距離Chapter2:DigitalImageFundamentalsChapter2:DigitalImageFundamentals馬赫帶(Machband)每條

3、的亮度固定視覺上有亮度變化Chapter2:DigitalImageFundamentals中央方塊實際相同亮度視覺上則亮度不同Chapter2:DigitalImageFundamentalsChapter2:DigitalImageFundamentals可見光一種電磁波波長0.43*10-6(紫)~0.79*10-6(紅)人類感受的物體顏色由反射光決定三種基本量Radiance(光輝)–光源放射的總能量,單位:瓦(W)Luminance(亮度)–觀察者感受的光能量,單位:流明(lm)Brightness(光亮)–感受光的主觀描述,無法被量測C

4、hapter2:DigitalImageFundamentalsChapter2:DigitalImageFundamentals顯示影像利用能量轉換器把能量轉為可見光例:能量->電能->顯示三種取像方式單一感測器,感測長條,感測陣列Chapter2:DigitalImageFundamentals單一感應器取樣-X,Y軸都需要相對移動Chapter2:DigitalImageFundamentals感應長條取樣-與感應軸垂直的方向需要相對移動Chapter2:DigitalImageFundamentals感應陣列取樣-X,Y軸不需移動簡單的影像

5、形成模型反射分量由物體特性決定,介於0~1之間黑天鵝0.01,不銹鋼0.65,純白漆0.8,鍍銀金屬0.9照明分量由光源決定Chapter2:DigitalImageFundamentals單色影像f在任意座標(x0,y0)處的強度稱為該點影像的灰階(graylevel)Chapter2:DigitalImageFundamentalsChapter2:DigitalImageFundamentalsChapter2:DigitalImageFundamentals影像取樣及量化將感應器所取到的資料轉化為數位的形式取樣(Sampling)座標值數位

6、化量化(Quantization)振幅值數位化Chapter2:DigitalImageFundamentalsChapter2:DigitalImageFundamentalsChapter2:DigitalImageFundamentalsChapter2:DigitalImageFundamentals空間解析度(spatialresolution)影像中最小能分辨的細節影響取樣Chapter2:DigitalImageFundamentals將降低解析度的影像直接放大,可以看到“棋盤效應”Chapter2:DigitalImageFunda

7、mentalsChapter2:DigitalImageFundamentalsChapter2:DigitalImageFundamentals空間解析度灰階解析度有大量細節的影像可以用較少的灰階即可Chapter2:DigitalImageFundamentals混疊(Aliasing)影像取樣過疏所造成Chapter2:DigitalImageFundamentals數位影像的放大縮小近鄰灰階插補雙線性插補Chapter2:DigitalImageFundamentalsChapter2:DigitalImageFundamentals鄰接4

8、-adjacency8-adjacency距離量測Chapter2:DigitalImageFundamentals221