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1、姓名：崔索超 Tele.：62600392 Email：,计算机图像处理,第二章：数字图象基础,一：视觉基础,二：颜色基础,四：图象基础,三：成象基础,视觉基础-人眼构造,人的直觉和分析在对数字图象处理方法的选择中起到核心作用 这种选择常常是主观的视觉判断,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,眼睛的形状近似于一个圆球,其平均直径大约为20mm.有三层薄膜包围着眼睛,即角膜和巩膜外壳,脉络膜和视网膜,人眼的机理与照相机类似：,瞳孔：透明的角膜后是不透明的虹膜，虹膜中间的圆孔称为瞳孔，其直径可调节，控制进入人眼内之光通量（照相机光圈作用)晶状体：瞳孔后是一扁球形弹性透明体
2、，其曲率可调节，以改变焦距，使不同距离的图在视网膜上成象（照相机透镜作用）视细胞（照相机底片）锥状细胞：明视细胞，在强光下检测亮度和颜色，每个锥状视细胞连接着一个视神经末梢，故分辨率高，分辨细节、颜色杆(柱) 状细胞：暗视细胞，在弱光下检测亮度，无色彩感觉，多个杆状视细胞连接着一个视神经末梢，故分辨率低，仅分辨图的轮廓。在白天呈鲜明色彩的物体，在月光下都没有颜色。,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,视觉基础-视细胞,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,杆状体和锥状体的分布,可以把中央凹作为大小为1.5mm1.5mm的方形传感器阵列观察。在视
3、网膜这一区域中,锥状体的密度大约为每平方毫米150000个元素。基于这一近似,眼睛中最高敏感区域的锥状体数量约为337000个元素从行分辨能力的观点看,恰好是一个电荷藕合元件(CCD)中等分辨率的成像芯片可有这个数量的元素,且接收器阵列不大于5mm5mm.,视觉的形成 f= 417(1823)mm,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,观察者正在看一棵高15m,距离100m的树。如果h为物体在视网膜上图像的高,单位为毫米,由图2.3的几何形状可以看出15/100=h/17或者h=2.55mm. 视网膜图像主要反射在中央凹区域上。然后,由光接收器的相应刺激作用产生感觉。感
4、觉把辐射能转变为电脉冲,最后由大脑解码。眼睛中图像的形成,亮度的适应和鉴别,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,主观亮度感觉,总范围很宽人眼适应某一环境亮度后，范围限制亮度适应级,韦伯比,实验,马赫带效应,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,马赫带效应-灰度分辨能力64级,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,同时对比度,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,所有的中心方块都有相同的强度，当背景变亮时候，他们就逐渐变暗,视觉错误,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,一些
5、典型的视觉错误,错觉,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,颜色概念和特征,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,颜色概念和特征,颜色是不同波长可见光辐射作用于人的视觉器官后产生的心理感受。人脑有记忆、联想等功能，因此人观察到的颜色，往往带有有关颜色经验、背景颜色及物体形状等心理因素。所以颜色是一种和物理，生理及心理学有关的复杂现象。 明度（亮度）：对于光源色，明度值于发光体的光亮度有关，对于物体色，和投射比或者反射比有关 色调：区分不同颜色的特征。可见光谱范围内，不同波长的辐射，在视觉上呈现不同的色调。 饱和度：表示颜色接近光谱色的程度。,第二
6、章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,不完全饱和 完全饱和 不完全饱和,三基色原理,人眼的视网膜上存在有大量能在适当亮度下分辨颜色的锥状细胞，它们分别对应红、绿、蓝三种颜色，即分别对红光、 绿光、蓝光敏感。由此，红、绿、蓝这三种颜色被称为三基色。 根据人眼的三基色吸收特性，人眼所感受到的颜色其实是 三种基色按照不同比例的组合则任一彩色 则任一彩色C可表示为C = R（R）+ G（G）+ B（B）,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,三基色,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,蓝 435.8nm,绿 546.1nm,红 70
7、0nm,三基色 色度图,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,色度图,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,三角形内为显示器的颜色范围，曲线为彩色打印机的范围,RGB模型,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,电子枪,控制电路,荧光面,电子束,像 素 发 光 点,CTR结构示意图,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,CRT颜色的产生,CRT颜色的产生,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,CMY,彩色打印机或者复印机 青色、品红、黄 颜料或油墨 CMYK: 在上述三色的基础
8、上，增加黑色,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,为兼容黑白和彩色电视信号，亮度Y和色度U、V分离。 白光的亮度Y和红、绿、蓝三色光的关系方程： Y0.3 R + 0.59 G + 0.11B YUV色彩空间与RGB色彩空间的转换关系,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,YUV颜色空间,HSI颜色模型,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,HIS颜色模型,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,基于三角平面和圆形彩色平面的HIS彩色模型,色彩的选择,色彩空间与颜色的选择,第二章：数字图象基础,颜色
9、基础,成象基础,图象基础,视觉基础,相机成象,从选择相机的角度来说，可以认为同代的产品，CCD尺寸越大像质越有保证。如果两台同代相机CCD尺寸相同，那么像素数较低的产品可能画质更好。,业界通用的规范就是 1英吋 CCD Size = 长 12.8mm X 宽 9.6mm = 对角线为 16mm 之对应面积。 依此计算，1/2“ CCD Size 的对角线就是 1“的一半为8mm，面积约为 1/4，1/4“ 就是 1“的1/4，对角线长度即为 4mm,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,世界坐标系,相机坐标系,图象坐标系,本征参数,外部参数,结果,第二章：数字图象基础,
10、颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,针孔相机模,成像公式,径向畸变公式,切向畸变公式,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,世界坐标系到设备坐标系的转换,涉及到参数,焦距,主点,畸变参数,倾斜因子,旋转矩阵,平移矩阵,其中旋转矩阵可以用旋转向量,表示，向量为旋转轴，向量的长度为,旋转角度,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,图象感知和获取,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,单个成象传感器,线形传感器,传感器贞烈,图象感知和获取,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,单个成象传感器成象,线形
11、传感器成象,传感器阵列获取图象,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,采样和量化过程,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,采样和量化过程,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,图像表示,灰度分辨率：灰度2k灰度级，k比特 空间分辨率：矩阵MN。 像素计算过程中间可能离散。 编程实现。,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,空间采样奈奎斯特定律,不小于2倍最高频率采样可以完全恢复。 现实大部分情况不满足。 一般先用滤波器低通然后采样，误差较原始混叠更能控制。 几何处理中将作为到频率处理的过渡重点讲述
12、。,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,空间和灰度分辨率,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,空间和灰度分辨率,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,空间和灰度分辨率,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,象素间的相邻关系,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,邻接：相邻+象素属性相似,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,距离度量,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,欧氏距离,城市街区距离,棋盘距离,D4距离,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,唐洛阳复原图,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,D8距离,第二章：数字图象基础,颜色基础,成象基础,图象基础,视觉基础,谢谢！,
