《数字图像基础》PPT课件.ppt

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1、第2章数字图像基础DigitalImageFundamentalsDigitalImageProcessing,2nded.主要内容2.1视觉感知要素2.2光和电磁波谱2.3图像感知和获取2.4图像取样和量化2.5像素间的一些基本关系2.6数字图像处理中的数学工具第2章数字图像基础DigitalImageFundamentals2.1视觉感知要素ElementsofVisualPerception简单地综述人类视觉系统的构造、人眼中图像的形成及对亮度的适应和鉴别。第2章数字图像基础DigitalImageFundamenta

2、ls感光细胞(photoreceptorcells)：杆状细胞(rod)：单色夜视锥状细胞(cone)：彩色视觉红(red)绿(green)蓝(blue)PrimaryColor基色第2章数字图像基础DigitalImageFundamentals2.1.1人眼的构造(1)StructureoftheHumanEye眼球的平均直径约20mm。有三层薄膜（眼角膜/巩膜，脉络膜和视网膜）包围着眼睛。虹膜的收缩和扩张控制进入眼睛的光量。虹膜中间的瞳孔的直径约2～8mm来自外部的光在视网膜上成像。神经和鞘脉络膜巩膜视网膜中央凹玻璃体

3、睫状小带晶状体角膜睫状肌睫状体前房第2章数字图像基础DigitalImageFundamentals2.1.1人眼的构造(1)StructureoftheHumanEye每只眼睛有600～700万个锥状体（白昼视觉），主要分布在中央凹。每只眼睛有7500万～15000万个杆状体，用于给出总体图像，它们没有色彩感觉，在低照明度下对图像较敏感（如：夜视觉）。神经和鞘脉络膜巩膜视网膜中央凹玻璃体睫状小带晶状体角膜睫状肌睫状体前房第2章数字图像基础DigitalImageFundamentals2.1.1人眼的构造(1)Struct

4、ureoftheHumanEye可以把中央凹看作1.5×1.5mm的方形传感器。眼睛中最高敏感区的锥状体数量约为337,000个，与一个中等分辨率30万像素的CCD（电荷耦合器，charge-coupleddevice）相当。神经和鞘脉络膜巩膜视网膜中央凹玻璃体睫状小带晶状体角膜睫状肌睫状体前房2.1.1人眼的构造(1)StructureoftheHumanEye右眼的视网膜上杆状体和锥状体密度分布。第2章数字图像基础DigitalImageFundamentals2.1.2人眼中图像的形成ImageFormationint

5、heEye眼睛的晶状体与普通光学透镜之间的主要差别在于眼睛的适应性强。晶状体的聚焦中心与视网膜间的距离在14～17mm之间。视网膜图像主要反射在中央凹域上，然后由光接收器的相应刺激作用产生感觉，感觉把辐射能转变为电脉冲，最后由大脑解码。第2章数字图像基础DigitalImageFundamentals2.1.2人眼中图像的形成ImageFormationintheEye例2.3中15/100=h/17，或者h=2.55mm。h=2.55mm第2章数字图像基础DigitalImageFundamentals图2.3用眼睛看一棵

6、棕榈树的图解，C点是晶状体的光心2.1.3亮度适应和鉴别(1)BrightnessAdaptationandDiscrimination人的视觉系统能适应的光强度级别范围约1010量级。主观亮度（人的视觉系统感觉到的亮度）是进入人眼的光强度的对数函数。第2章数字图像基础DigitalImageFundamentals2.1.3亮度适应和鉴别(2)BrightnessAdaptationandDiscrimination人的视觉绝对不会同时在一个范围内工作（亮度适应现象，习题2.2的描述）。人眼能同时鉴别的光强度级的范围是很小

7、的。亮度适应级范围第2章数字图像基础DigitalImageFundamentals2.1.3亮度适应和鉴别(3)BrightnessAdaptationandDiscrimination在低照明级别，亮度辨别较差，在高照明级别，亮度辨别较好。图2.5用于描述亮度辨别特性的基本实验图2.6作为强度函数的典型韦伯比第2章数字图像基础DigitalImageFundamentals△IC在背景照明为I的情况下可辨明照明增量的50%。2.1.3亮度适应和鉴别(4)BrightnessAdaptationandDiscriminat

8、ion感觉亮度不是简单的强度函数的例子1，视觉系统倾向不同强度区域边界周围的欠调或过调现象如图2.7所示。虽然条带的强度恒定，但实际感觉到了一幅带有毛边的图形。图2.7第2章数字图像基础DigitalImageFundamentals2.1.3亮度适应和鉴别(5)BrightnessAda