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1、新型光电成像器件及其应用第二章人眼的视觉特性与图像探测曹峰榜光电学院光电成像与信息工程研宁所第二章人眼的视觉特性与图像探测.1、人眼的视觉特性与模型2国像排测理论与图像排测友程2.3目标的探测与词别2019WI8第二章人眼的视觉特性与图像探测2.1.人眼的视觉将性与模型目人睿的构造气视网膜的结构(杆状细胞,错状细胞)日视细胞的分布目人睹的视日视觉的造应气绝对视觉阀日阀值对比度日光谱吴敏度一分辩力日视觉条统的调制传递面数2019MIS图2-1人眼的构造早视网膜的结构。杆状细胞口雌状细胞xlo*早视细胞的分布扯-盲点口1页qErsizzarae灵L人图2-2视网膜的结构2019MIS视觉的进应目督
2、视党马中介视觉目颜色造应3X10Scd/m3cdm3X10Scd/ony2019IIS人眼的视觉特性目绝对视觉阀:全黑视场下,人眼感觉到的最小儿刺激值约10-?Ix量级。日脑目壶度;与像场亮度相关。目阀值对比度:时间不限,使用友眼抵测一个亮度大于背景亮度的圆盘,察觉概率为50%时,不同背景亮度下的翼士比度。弛删膘船阗幼“伟en个人由于背景亮度、对比度和人眼所能一|探测的目标张角三者之间存在制约关系(Wald定律),将别是在目标张难7,时,存在Rose定律:一C“.a*=conmst薯已早1IIE2019MIS人眼的视觉特性日光谱吊敏度光谱光视效率,人眼对各种不同波长的辑射光有不同的灵敏度(响应
3、,对火量正常视力观察者的实验表明:日在较朋亮环境中,人朔视觉对波长0.555hm巩右的绿光最敏感;心在较暖条件下,人看视觉对波长0.512lm友右的黄绿光最敏感;右图给出不同视场亮度下,人朔的光谱光视效率曲线:町人朔的分辩办:人眼能区分1.0f两发光点的最小角距离秘为e门极限分辩角,其倒数为人0旷服分辩力。薹矿门心从肉固分析,影响分辩力的a母固素为服睹的构造。e小胺一心从外回分析,是目标的亮度(./门与对比度。0.2_r4卜T瓦人朔会楚据外畹条件自动迹行01厂F卅1十丑雹逗应从而寸以任蓟不同的7060晏(403020100_u20304【500极限分辩角。2019MISc人眼的祈觉特性七视觉条
4、统的调制传递函数MTF日用MTEF评价视觉将性的优点:气MTF曲线可以推新由单纯的视力测定难以了解的视范功能,如推新弱视服的将性。日对视网膜、信息处理札统的特性作统一的敬学处理。一能捞MTE推新各种图像的像质将性,知薰将性等。日用激光干消技术,有把眼球的成像条统和视网膜之后的大脑处理条统加以分离并作出评价,这将是非帝重要的。日视览过程的几个阶段:日服球儿学条统把外界的三维信息伊邋,形成二维国像;日视细胞检验光,并迹行光电转掳,视网膜进行图像信息处理;马大脑杭叶视皮属的信号处理与大脑中桠的辩识。日人账的MTFt:马服球光学条统的MTF:把细小的狙缝像投影到视网膜上,测定反锋像的寇度,由于朔球光学
5、系统近似满足先行条件,故用传氏变换可得MTF。视吊胺的MTF.口视藏条统患的MTF2019MIS第二章人督的视党特性与图像探测2.2.图像探测理论与图像方程s国像信号与图像噬声理想条件下光电成像的图像探测孕程2.3.目梁的探测与词别理论分析证明;光电成像存在着固像抵测的杜限值,这一投限秘为图像狒测吊敏闻。一个景物的细节能否被光电成像条统所抵测到,即形成一个可以被人货识别的输出图像,与如下三个囡素相关。举星物细节的辐纠亮度(单位面积的辖射强度丿;丶暨物细节对光电成像札统接收孔径的张角;举景物细节与背景之间的辐貌对比度。2019MIS第二章人眼的视觉特性与图像探测目图像信号与图像噪声古固停信号:光电成像桧统在有敌积分财间内SR接收到两个相邵的像元的输锋量于数的平均值分别为口和。,此肖,札统能否分辩出这两个像元,取冲于与的群异。故图像信号值可以表示为叶式:口固停源声(光二善声丿:各像元所辐射的光A_yA(ru)t(o)于数的瞬时值n统计平均值的偏差秘为“港、/童蓉“,用均方束表示,由于考于发射服从泉五几十几松分布,故其均方极值可表示为右此:一固像借瀑此:v一飞灯】十22019MIS
